概述
太陽能發電分為光熱發電和光伏發電。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電，簡稱“光電”。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
理論上講，光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合，上至太空飛行器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用於一些小系統和計
太陽能光伏發電系統示例據預測，太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上，太陽能發電將占到60％以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。
起源發展
太陽能光伏系統展示早在1839年，法國科學家貝克雷爾（Becqurel）就發現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象後來被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。1954年，美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次製成了實用的單晶矽太陽電池，誕生了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。
20世紀70年代後，隨著現代工業的發展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統的燃料能源正在一天天減少，對環境造成的危害日益突出，同時全球約有20億人得不到正常的能源供應。這個時候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變人類的能源結構，維持長遠的可持續發展，這之中太陽能以其獨有的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦，假如把地球表面0.1%的太陽能轉為電能，轉變率5%，每年發電量可達5.6×1012千瓦小時，相當於世界上能耗的40倍。正是由於太陽能的這些獨特優勢，20世紀80年代後，太陽能電池的種類不斷增多、套用範圍日益廣闊、市場規模也逐步擴大。
20世紀90年代後，光伏發電快速發展，到2006年，世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統，6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是最早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計畫。日本1992年啟動了新陽光計畫，到2003年日本光伏組件生產占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價，大大推動了光伏市場和產業發展，使德國成為繼日本之後世界光伏發電發展最快的國家。瑞士、法國、義大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制定光伏發展計畫，並投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
世界光伏組件在1990年——2005年年平均增長率約15%。20世紀90年代後期，發展更加迅速，1999年光伏組件生產達到200兆瓦。商品化電池效率從10%～13%提高到13%～15%，生產規模從1～5兆瓦/年發展到5～25兆瓦/年，並正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴大。光伏組件的生產成本降到3美元/瓦以下。2006年的光伏行業調查表明，到2010年，光伏產業的年發展速度將保持在30%以上。年銷售額將從2004年的70億美金增加到2010年的300億美金。許多老牌的光伏製造公司也從原來的虧本轉為盈利。
系統分類
併網型光伏發電系統設備防雷示意圖光伏發電系統分為獨立光伏系統和併網光伏系統。
獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統，太陽能戶用電源系統，通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。
併網光伏發電系統是與電網相連並向電網輸送電力的光伏發電系統。可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的併網發電系統。帶有蓄電池的併網發電系統具有可調度性，可以根據需要併入或退出電網，還具有備用電源的功能，當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏併網發電系統常常安裝在居民建築；不帶蓄電池的併網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統上。
相關建築
巨蛋辦公樓
弗萊堡太陽能城市居民建築的屋頂是由設定成完美角度的光伏板構成，但是它們也可以作為一個巨大的遮陽弗萊堡太陽能城市傘。所以即使日照非常強烈的時候，下面的居民也能享受涼爽的溫度。
垂直村落
太陽城大廈這座驚人的太陽能塔是專門為里約熱內盧的2016年奧運會設計的，它將被安裝在Cotunduba島上，而且將成為里約熱內盧的標誌性建築。它代表著里約熱內盧為打造史上第一屆“零碳奧運”所做出的努力。系統設備
高雄體育館體育館通常都損耗大量的能量，而且通常被用作可持續建築的反面典型。然而台灣的這座龍型體育館是一個例外，它的電能100%由外側的太陽能電池板提供。高雄的這座體育館足以為3300個照明燈和2個巨型顯示屏供電。
6、芝加哥太陽能大廈
建築師為芝加哥設計的這座大廈幾乎全部被太陽追蹤太陽能電池板所覆蓋，它們就像向日葵一樣追隨太陽的移動。這些太陽能電池板經過了精心安置，在為建築遮陽的同時不會影響人們的視野。
系統設備
太陽能光伏發電系統是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電櫃，太陽跟蹤控制系統等設備組成。
芝加哥太陽能大廈電池方陣
在有光照（無論是太陽光，還是其它發光體產生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏打效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽能電池一般為矽電池，分為單晶矽太陽能電池，多晶矽太陽能電池和非晶矽太陽能電池三種。（1）鋼化玻璃：其作用為保護髮電主體（電池片），透光選用的要求：1、透光率必須高（一般91%以上）；2、超白鋼化處理
（2）EVA：目的是用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體（電池片），透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發黃，會影響組件的透光率，從而影響組件的發電質量。除了EVA本身的質量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達標，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠，都會引起EVA提早老化，影響組件壽命。
（3）電池片：主要作用就是發電，發電主體市場上主流的是晶體矽太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優劣。晶體矽太陽能電池片,設備成本相對較低，但消耗及電池片成本很高，光電轉換效率也高，在室外陽光下發電比較適宜；薄膜太陽能電池，相對設備成本較高，消耗和電池成本很低，光電轉化效率相對晶體矽電池片低，但弱光效應非常好，在普通燈光下也能發電，如計算器上的太陽能電池。
（4）背板：作用是用來密封、絕緣、防水。一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化，大部分組件廠家都質保25年。
（5）鋁合金：保護層壓件，起一定的密封、支撐作用。
（6）接線盒：其作用是保護整個發電系統，起到電流中轉站的作用，如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串，防止燒壞整個系統。接線盒中最關鍵的是二極體的選用，根據組件內電池片的類型不同，對應的二極體也不相同。
（7）矽膠：密封作用，用來密封組件與鋁合金框線、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代矽膠，國內普遍使用矽膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。
蓄電池組其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能並可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度範圍寬；g.價格低廉。
充放電控制器是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備。由於蓄電池的循環充放電次數及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。在有光照（無論是太陽光，還是其它發光體產生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏打效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽能電池一般為矽電池，分為單晶矽太陽能電池，多晶矽太陽能電池和非晶矽太陽能電池三種。
（1）鋼化玻璃：其作用為保護髮電主體（電池片），透光選用的要求：1、透光率必須高（一般91%以上）；2、超白鋼化處理
（2）EVA：目的是用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體（電池片），透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發黃，會影響組件的透光率，從而影響組件的發電質量。除了EVA本身的質量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達標，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠，都會引起EVA提早老化，影響組件壽命。
（3）電池片：主要作用就是發電，發電主體市場上主流的是晶體矽太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優劣。晶體矽太陽能電池片,設備成本相對較低，但消耗及電池片成本很高，光電轉換效率也高，在室外陽光下發電比較適宜；薄膜太陽能電池，相對設備成本較高，消耗和電池成本很低，光電轉化效率相對晶體矽電池片低，但弱光效應非常好，在普通燈光下也能發電，如計算器上的太陽能電池。
（4）背板：作用是用來密封、絕緣、防水。一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化，大部分組件廠家都質保25年。
（5）鋁合金：保護層壓件，起一定的密封、支撐作用。
（6）接線盒：其作用是保護整個發電系統，起到電流中轉站的作用，如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串，防止燒壞整個系統。接線盒中最關鍵的是二極體的選用，根據組件內電池片的類型不同，對應的二極體也不相同。
（7）矽膠：密封作用，用來密封組件與鋁合金框線、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代矽膠，國內普遍使用矽膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。
蓄電池組其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能並可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度範圍寬；g.價格低廉。
充放電控制器是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備。由於蓄電池的循環充放電次數及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。
逆變器是將直流電轉換成交流電的設備。由於太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負載是交流負載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和併網逆變器。獨立運行逆變器用於獨立運行的太陽能電池發電系統，為獨立負載供電。併網逆變器用於併網運行的太陽能電池發電系統。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但諧波分量大，一般用於幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統。正弦波逆變器成本高，但可以適用於各種負載。
跟蹤控制系統
由於相對於某一個固定地點的太陽能光伏發電系統，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽，發電效率才會達到最佳狀態。世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟體中，也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。採用的是電腦數據理論，需要地球經緯度地區的的數據和設定，一旦安裝，就不便移動或裝拆，每次移動完就必須重新設定數據和調整各個參數；原理、電路、技術、設備複雜，非專業人士不能夠隨便操作。
系統設備
太陽能光伏發電系統的原理示意圖太陽能光伏發電系統是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電櫃，太陽跟蹤控制系統等設備組成。其部分設備的作用是：
太陽能電池方陣
在有光照（無論是太陽光，還是其它發光體產生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏打效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽能電池一般為矽電池，分為單晶矽太陽能電池，多晶矽太陽能電池和非晶矽太陽能電池三種。
蓄電池組
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能並可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度範圍寬；g.價格低廉。
充放電控制器
是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備。由於蓄電池的循環充放電次數及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。
逆變器
是將直流電轉換成交流電的設備。由於太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負載是交流負載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和併網逆變器。獨立運行逆變器用於獨立運行的太陽能電池發電系統，為獨立負載供電。併網逆變器用於併網運行的太陽能電池發電系統。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但諧波分量大，一般用於幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統。正弦波逆變器成本高，但可以適用於各種負載。
太陽跟蹤控制系統
由於相對於某一個固定地點的太陽能光伏發電系統，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽，發電效率才會達到最佳狀態。世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟體中，也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。採用的是電腦數據理論，需要地球經緯度地區的的數據和設定，一旦安裝，就不便移動或裝拆，每次移動完就必須重新設定數據和調整各個參數；原理、電路、技術、設備複雜，非專業人士不能夠隨便操作。
優缺點簡評
太陽能光伏發電系統分類與常用的火力發電系統相比，光伏發電的優點主要體現在：
①無枯竭危險；
②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對乾淨（無公害）；
③不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢；
④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；
⑤能源質量高；
⑥使用者從感情上容易接受；
⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。
光伏發電的缺點主要體現在：
①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積。
②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。
發電原理
太陽電池是一對光有回響並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶矽，多晶矽，非晶矽，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽，形成P－N結。 當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被矽材料吸收；光子的能量傳遞給了矽原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的的實質是：光子能量轉換成電能的過程。
晶體矽
“矽”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學家們發現了晶體矽的半導體特性後，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維，20世紀末．我們的生活中處處可見“矽”的身影和作用，晶體矽太陽電池是近15年來形成產業化最快。生產過程大致可分為五個步驟：a、提純過程b、拉棒過程c、切片過程d、制電池過程e、封裝過程。
套用
20世紀60年代，科學家們就已經將太陽電池套用於空間技術——通信衛星供電，20世紀末，在人類不斷自我反省的過程中，對於光伏發電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加
太陽能光伏系統展示
太陽能光伏系統展示
親切，不僅在空間套用，在眾多領域中也大顯身手。如：太陽能庭院燈、太陽能發電戶用系統、村寨供電的獨立系統、光伏水泵（飲水或灌溉）、通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統、城鎮中路標、高速公路路標等。在世紀之交前後期間，歐美等先進國家光伏發電併入城市用電系統及邊遠地區自然界村落供電系統納入發展方向。太陽電池與建築系統的結合已經形成產業化趨勢。
基本性質
光電轉換效率
η%評估太陽電池好壞的重要因素。
實驗室η≈24%，產業化：η≈15%。
單體電池電壓
V：0.4V——0.6V由材料物理特性決定。
填充因子FF%
評估太陽電池負載能力的重要因素。FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)
其中：Isc—短路電流，Voc—開路電壓，Im—最佳工作電流，Vm—最佳工作電壓；
標準光強
AM1.5光強，1000W/m2，t=25℃；
溫度影響
例如：在標準狀況下,AM1.5光強，t=25℃某電池板輸出功率測得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時，則電池板輸出功率就不到100Wp。
發展歷史
自從1954年第一塊實用光伏電池問世以來，太陽光伏發電取得了長足的進步。但比計算機和光纖通訊的發展要慢得多。其原因可能是人們對信息的追求特彆強烈，而常規能源還能滿足人類對能源的需求。1973年的石油危機和90年代的環境污染問題大大促進了太陽光伏發電的發展。其發展過程簡列如下：
1839年法國科學家貝克勒爾發現“光生伏特效應”，即“光伏效應”。
1876年亞當斯等在金屬和硒片上發現固態光伏效應。
1883年製成第一個“硒光電池”，用作敏感器件。
1930年肖特基提出Cu2O勢壘的“光伏效應”理論。同年，朗格首
併網型光伏發電系統設備防雷示意圖
併網型光伏發電系統設備防雷示意圖
次提出用“光伏效應”製造“太陽電池”，使太陽能變成電能。
1931年布魯諾將銅化合物和硒銀電極浸入電解液，在陽光下啟動了一個電動機。
1932年奧杜博特和斯托拉製成第一塊“硫化鎘”太陽電池。
1941年奧爾在矽上發現光伏效應。
1954年恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室，首次製成了實用的單晶太陽電池，效率為6%。同年，韋克爾首次發現了砷化鎵有光伏效應，並在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，製成了第一塊薄膜太陽電池。
1955年吉尼和羅非斯基進行材料的光電轉換效率最佳化設計。同年，第一個光電航標燈問世。美國RCA研究砷化鎵太陽電池。
1957年矽太陽電池效率達8%。
單晶矽太陽能電池
單晶矽太陽能電池
1958年太陽電池首次在空間套用，裝備美國先鋒1號衛星電源。
1959年第一個多晶矽太陽電池問世，效率達5%。
1960年矽太陽電池首次實現併網運行。
1962年砷化鎵太陽電池光電轉換效率達13%。
1969年薄膜硫化鎘太陽電池效率達8%。
1972年羅非斯基研製出紫光電池，效率達16%。
1972年美國宇航公司背場電池問世。
1973年砷化鎵太陽電池效率達15%。
1974年COMSAT研究所提出無反射絨面電池，矽太陽電池效率達18%。
1975年非晶矽太陽電池問世。同年，帶矽電池效率達6%~%。
1976年多晶矽太陽電池效率達10%。
1978年美國建成100kWp太陽地面光伏電站。
1980年單晶矽太陽電池效率達20%，砷化鎵電池達22.5%，多晶矽電池達14.5%，硫化鎘電池達9.15%。
1983年美國建成1MWp光伏電站；冶金矽（外延）電池效率達11.8%。
1986年美國建成6.5MWp光伏電站。
1990年德國提出“2000個光伏屋頂計畫”，每個家庭的屋頂裝3~5kWp光伏電池。
1995年高效聚光砷化鎵太陽電池效率達32%。
1997年美國提出“柯林頓總統百萬太陽能屋頂計畫”，在2010年以前為100萬戶，每戶安裝3~5kWp。光伏電池。有太陽時光伏屋頂向電網供電，電錶反轉；無太陽時電網向家庭供電，電錶正轉。家庭只需交“淨電費”。
1997年日本“新陽光計畫”提出到2010年生產43億Wp光伏電池。
1997年歐洲聯盟計畫到2010年生產37億Wp光伏電池。
1998年單晶矽光伏電池效率達25%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬個太陽光伏屋頂計畫”，到2020年完成。
中國現狀
中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國光伏發電產業於20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力，已迎來了快速發展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，中國光伏發電產業迅猛發展。
2007年，中國光伏電池產量首次超過德國和日本，居世界第一位。2008年的產量繼續提高，達到了200萬千瓦。中國光伏電池產量年增長速度為1-3倍，光伏電池產量占全球產量的比例也由2002年1.07%增長到2008年的近15%。商業化晶體矽太陽能電池的效率也從13%-14%提高到16%-17%。
因美國次貸問題而引發的金融危機，從華爾街迅速向全球蔓延，致使部分金融機構轟然倒塌，證券市場持續低迷，石油價格大幅下滑。中國光伏發電產業發展迅速，成為政府重視、股市活躍、風投青睞、各行各業蜂擁相聚的世界太陽穀。
由於設備、原料和市場三頭在外，它對美國、歐洲和日本等國際市場存在很大依存度。隨著這場金融危機特別是國際油價的大幅下挫，對中國光伏發電業的投資資
金、出口訂單等方面產生重大影響，但金融危機對光伏產業的巨大影響一定會在未來的某個時間得到消化。長遠來看，世界光伏市場的政策推動力依然存在，光伏產業的市場成長依然強勁。
企業責任
隨著《可再生能源法》的頒布及實施，可再生能源發電上網電價的基本原則已變得透明。光伏發電成本較高的呼聲也似乎有所減少，但並沒有發生實質性改變。據此，有業內人士說這仍是一個誤會，如果用環保和可持續發展的標準來計算和衡量，與火電相比，光伏發電其實並算不上昂貴。況且隨著國家鼓勵發展綠色能源產
業政策的扶持，隨著技術的進步，光伏發電的成本將進一步降低。在“關於制定階梯電價和促進我國光伏發電發展的議案”建議稿中，我國太陽能方面的幾位專家一
致認為：“從資源的數量、分布的普遍性、技術的可靠性來看，光伏發電比其他可再生能源更具有優越性，成本較高的障礙正在隨著技術進步和大規模生產而減小，
光伏發電將成為未來電力的重要構成是勿庸質疑的。”如能得到穩定的政策扶持，中國太陽能光伏發電產
業發展潛力將是巨大的。根據權威機構發布的《中國光伏發展報告》中的數據可以預計：到2030年，中國太陽能光伏發電裝機容量將達到1億千瓦，年發電量可
達1300億千瓦時，相當於少建30多個大型煤電廠。可能這個指標同歐美等國家的目標相比差距還頗大，但要想達到這個目標，必須要排除諸多障礙。作為可再
生能源套用的重要組成部分，全球光伏發電產業以平均30%以上的速度迅猛增長。預計在各國減排行動和優惠政策的拉動下，產業發展將進一步加快。在中國，只
要培育規範的規模市場、加大投入、加速能力建設，國內光伏發電企業完全有條件依託國內市場挺進國際市場。光明無限，然而前路漫漫。發展的先決條件就是政府
出台行之有效的激勵及扶持政策。德、日、美等國家光伏產業迅猛發展的事實證明，政府採用優惠政策扶持光伏發電市場，靠規模市場拉動產業發展、推動技術進
步，依賴技術進步和規模生產降低生產成本，通過提高質量和降低價格贏得更大市場的方針和策略是正確和成功的，值得中國借鑑。
光伏未來
光伏發電成為未來電力的重要構成要經歷多長時間？政府和公眾的認可度如何？諸多問題困擾著中國光伏發電產業。相對歐美等國家，中國的光伏發電產業起步較
晚，還面臨著諸多困境及瓶頸有待進一步突破，這些注定中國光伏發電企業的商業化道路將坎坷崎嶇。地球上傳統的燃料能源正在一天天減少，與此同時全球還有約
20億人得不到正常的能源供應。而太陽能每秒鐘到達地球的能量高達80萬千瓦，如果把地球表面0.1%的太陽能轉為電能，轉變率為5%，那么每年發電量可
達5.6×1012千瓦時，相當於全世界能耗的40倍。隨著科技發展，光伏發電成本會繼續降低。所有技術如晶體矽、薄膜以及一些新概念將會在市場上大量涌
現。如果新概念得以成功實施，模組的轉換效率將進一步提高。最終，光伏模組的能源轉換率將達到30%—50%，從而使太陽輻射能可以高效地使用。安裝在陽光充足地區的一平方米最高效的光伏模組每年將發電1000千瓦時。
光伏需求
中國的太陽能光伏發電產業需要提速，中國的光伏發電企業需要崛起。自2002年開始，產業的壯大及光伏發電企業規模的擴大給相關設備企業也提供了難得的市場機遇。我國光伏裝備產業已具有一定的規模和水平，在國內用戶中已建立起良好的信譽。通過和一流電池企業合作並融合了先進的工藝技術，國產的太陽能電池關鍵設備相
繼在國內大生產線上得到套用且逐漸成為主流選擇，使我國基本具備了晶體矽太陽能電池製造設備的整線供給能力。受此拉動，我國電子專用設備行業也呈現出多年
未有的蓬勃發展景象。在引領國產電池製造設備技術及市場的同時，矽材料加工設備如多晶矽鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場的積極追捧
陽光計畫
這是一條上下求索尋求突破之路。太陽能光伏發電領域不斷湧現出新技術。但過高的電價仍是困擾產業發展的問題。太陽能電池上網電價約是火力發電的10倍。有專家指出，隨著環保成本的增加，火力發電的電價變換將呈上升曲線，
而薄膜太陽能電池上網電價將隨著大規模量產和轉換效率的提高逐漸下降，兩條曲線預計將在2012-2015年之間相交。另外，市場前景也是不容忽視的問
題。而克服這些困難必須依靠企業和政府的協同努力。從長期來看，積極拓展產業鏈上游業務是中國光伏發電企業面臨的挑戰，而中國光伏發電企業的責任是加快研
發進度、加快技術創新，通過提高技術水平不斷降低光伏發電的成本；另外，國家應儘快出台合理的併網發電政策，儘快解決結算方法的問題，並對生產企業、用戶
和設備製造商予以適當的補貼等等。同時，公眾也應該加強對環境問題的認識，增強使用可再生能源的意願。而這其中有不得不提的一點，轉變觀念是當務之急，更
是問題關鍵所在。相信在政府、企業與全民的共同努力下，中國“陽光計畫”的實現不會是夢。
設定原理
家用太陽能發電的設計需要考慮的因素：
1、家用太陽能發電在哪裡使用？該地日光輻射情況如何？
2、系統的負載功率多大？
3、系統的輸出電壓是多少，直流還是交流？
4、系統每天需要工作多少小時？
5、如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統需連續供電多少天？
6、負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？
7、系統需求的數量。
套用領域
一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂併網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建築將太陽能發電與建築材料相結合，使得未來的大型建築實現電力自給，是未來一大發展方向。
八、其他領域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生髮電系統；（3）海水淡化設備供電；（4）衛星、太空飛行器、空間太陽能電站等。
趨勢
第一，全球太陽能需求將持續成長。在2013到2014年期間，全球太陽能市場年度需求量預計將達到30到40GW的水準。在未來的四到五年里，政策仍然將是主要太陽能市場的最大驅動力。此外，太陽能模組和其他系統設備的價格對市場需求有著越來越強的影響。
第二，太陽能市場將進一步全球化。新興市場的範圍和所占比重都將有所擴大，值得注意的國家包括：南非、沙烏地阿拉伯、以色列、智利、巴西、墨西哥、泰國、印尼、馬來西亞、菲律賓等等。
第三，中國太陽能市場將占據舉足輕重的地位。由於中國政府採取優惠政策擴大內需，預計中國市場將在2013年挑戰全球第一的位置，如何有效開發中國市場將是對太陽能企業的一大考驗。
NPD
Solarbuzz觀察指出，在中國政府鼓勵支持國內太陽能產業發展的態度明確之後，各地政府都在採取積極措施發展太陽能產業，西北地方政府的動作尤其引
人矚目。青海省格爾木迴圈經濟工業園區多個輸變電工程相繼開工建成，甘肅金昌市新能源產業園引入大量用電企業就地消納太陽能發電，新疆哈密積極打造全國最大的太陽能發電產業基地，在“十二五”期間西北地區的大型太陽能地面電站將有望得到進一步發展，而長期困擾電站開發商的發電送出難題也正在逐步得到解決。
根據NPD
Solarbuzz的統計，在中國僅西北地方五個省在2013年的新增太陽能安裝量有望超過2.6GW的水準。另一方面，在中國東部地區“金太陽”示範工
程項目也越來越得到太陽能企業的重視。在2012年底公布的該年度第二批“金太陽”核准裝機量達到2.83
GW，大幅超過了產業的普遍預期，全年的“金太陽”示範工程項目規模達到4.5GW，為2013年中國太陽能屋頂市場的快速成長打下了堅實基礎。
第四，產業供過於求的局面正在改善。雖然仍然有一些生產線以較低的稼動率在運行而不是退出市場，供需重新平衡的局面將有望在2013到2014年之間到來。
第五，產業整合將逐步深化。從全球供應鏈角度來看，2012年不同生產環節的產業集中度差距變大。雖然多晶矽與矽晶片市場領先企業的產量已經有較大優勢，電池和模組段前十名品牌的市場總占有率仍然不足50%，預計在未來兩年中將進一步整合。
第六，太陽能產品價格將逐漸趨於穩定。產業鏈各環節價格仍將受到壓力，以保持終端投資的內部收益率，但製造商透過提高效率和降低成本有望改善毛利狀況。
第七，太陽能企業生產將更加理性。依據各自目標市場中供需平衡的變化和自身情況，在2013年太陽能企業將合理安排產能利用率。例如，從2012年第三季開始，一線多晶矽廠商就已經將稼動率從以往平均90%以上下調到2012年末的不到70%。
第八，太陽能市場的技術版圖將趨向穩定。薄膜技術仍將占據大約10%的市場比重，主導者仍是FirstSolar和SolarFrontier;在晶矽產品市場中，基於多晶矽片的標準製程電池模組仍然是主流。
第九，太陽能產業設備支出將觸底。在經歷了2010到2012年的過度投資之後，預計太陽能產業設備支出要等到2014年起開始反彈，並在2015年恢復到50億美元以上的水準。
第十，貿易保護裁決將有深遠影響在2013年產業關注的焦點將會集中在歐盟和中國的“雙反”調查上，而更多國家的貿易保護措施還可能會公布。
