簡介
太陽能電站太陽能電站是利用太陽能電池組件將光能轉化為電能的裝置。
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。
發電原理
各種材料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。當光線照射太陽能電池表面時，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。
這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。
特點
太陽能電站由於光熱轉換器（聚光器）需要占據較大的空間採光受熱，設備偏大，以美國在加利福尼亞州計畫建一座1萬千瓦發電設備為例，集光裝置達40萬平方米，200萬千瓦，則需占地50平方千米。
大型太陽能發電站效率僅為30％左右。另外，太陽能發電站還需要有應付晚上和陰天用電需要的蓄電器，而所需的聚光器造價也較昂貴，發電經濟性差，因此，影響了廣泛地推廣和套用。
系統組成
併網系統
併網系統主要由交直流配電櫃、逆變器、監控單元等組成。
併網系統組成離網系統
離網系統根據電池充放電控制器及電與太陽能發電切換單元的區別有2種方案，如下圖所示。
離網系統之二
離網系統之一各國太陽能發電站
法國
法國奧德約太陽能發電站是世界上第一個實現太陽能發電的太陽能電站。雖然當時發電功率才64千瓦，但它為後來的太陽能電站的研究與設計奠定了基礎。
中國
在甘肅敦煌市西部的一片沙漠中將建起一座中國乃至全球最大的太陽能發電站。 這個規模在10兆瓦的太陽能電站，是中國政府批准的第三個太陽能電站示範項目，另外的兩個是255千瓦的內蒙古鄂爾多斯項目、1兆瓦的上海市崇明島項目。
敦煌項目採取特許經營權的方式，國家發改委有一系列政策確保該項目的盈利前景。
日本
2008年6月23日，日本東京電力公司和川崎市聯合宣布，將在川崎市靠海的2個區域共同建設日本國內最大規模的太陽能發電站，發電規模約2萬千瓦。根據計畫，川崎市川崎區浮島通過填埋廢棄物填海造地約11萬平方米，在此建設的太陽能發電站規模約7000千瓦，在川崎區扇島建設的太陽能發電站，占地約23萬平方米，發電規模約1.3萬千瓦。該電站於2009年開工，2011年建成投入運營。日本國內的太陽能發電站，有2010年建成運營的關西電力公司和夏普公司合作在堺市建設的發電規模約1.8萬千瓦的太陽能發電站。此外，關西電力公司單獨建設的規模為1萬千瓦的太陽能發電站於2011年建成。九州電力公司在福岡縣大牟田市建設的規模為3000千瓦的太陽能發電站，2010年建成投入運營。北海道電力公司也有計畫在2020年前建成規模為5000千瓦的太陽能發電站。
隨著日本再生能源法案的實施，日本各大企業看好可再生能源發電站事業的前景。在日本宣布2040年前實現無核電目標的背景下，日本全國將掀起大規模建設可再生能源發電站的熱潮。
日本IBM、NTT西日本、東洋工程(ToyoEngineering)等7家企業計畫在岡山縣瀨戶內市建設面積約為400公頃、日本最大級太陽能發電站，總發電能力為25萬千瓦，2013年3月份將確定最終建設方案，預計2013年6月開始動工，2016年4月開始啟動，總投入將超過650億日元。
葡萄牙
2008年12月30日，據西班牙《世界報》報導，西班牙ACCIONA公司在葡萄牙建造的一座太陽能光伏電站投入使用，其總裝機容量達46兆瓦，是世界上最大的太陽能光伏電站。報導說，該太陽能光伏電站位於葡萄牙南部的阿馬雷萊雅地區，其發電能力能滿足3萬多戶葡萄牙家庭的日常用電需求，相當於每年可以減少8.94萬噸二氧化碳排放。ACCIONA公司說，這座太陽能光伏電站的建設總投資約為2.61億歐元，占地面積達250公頃。該發電站安裝有2520個大型太陽能光伏電池板，每塊電池板面積約為140平方米，這些光伏電池板會隨著太陽運行調整角度，能鏇轉240度，固定的傾斜角度為45度，以儘可能多地獲取光能。葡萄牙政府已制定了全國光伏發電系統累計裝機容量達到150兆瓦的目標，這座發電站的啟用可完成葡政府所定目標的約30％。西班牙ACCIONA公司是一家從事可再生能源開發的企業，在西班牙擁有總裝機容量為68兆瓦的多個太陽能光伏電站，並且在美國負責一座總裝機容量64兆瓦的太陽能熱電廠的運營。
德國
德國功率最大的太陽能電站是德國萊比錫市東部的Waldpolenz太陽能電廠，2009年該廠全面投運與電網連線，其裝機為4萬千瓦。電站首期工程裝機為2.4萬千瓦，電廠總耗資為2.01億美元。據悉該廠將用55萬個模組，其中35萬個已經安裝完畢。光電子太陽能模組發生的直流電被轉換成交流電，全部進入電網。一年之後該電廠所發電力能抵消建設費用。德國東部是該國太陽能開發先驅。全世界最大的50座太陽能電廠有三座在德國萊比錫附近。
美國
1982年美國建成了一座1000萬千瓦的塔式太陽熱中間試驗電站。
2008年7月13日美國太陽能公司SunPower宣布該公司將在弗羅里達州建設美國最大太陽能電廠。與多數大型太陽能發電廠不同，SunPower項目將使用家用的屋頂太陽能電池板，同時還要安裝太陽跟蹤系統，這樣比固定太陽能電池板更有效率。該電廠將建設在弗羅里達州的DeSoto縣，裝機為2.5萬千瓦，足以為1.875萬個家庭提供電力。SunPower還將在甘迺迪航天中心附近建設1萬千瓦太陽能發電裝置。DeSoto太陽能光電子發電廠將在2009年投運，甘迺迪航天中心項目則在2010年竣工。兩個太陽能發電廠均由弗羅里達電力和電燈公司擁有和運行。
西班牙
2008年7月，日本京瓷公司宣布將和西班牙太陽能公司Avanzalia合作，在西班牙中部建設世界最大的太陽能發電站，電站規模將達30兆瓦。1期工程（20兆瓦）於2008年9月完成。後期工程（10兆瓦）於2009年6月完成。該電站建在昆卡省，占地面積86萬平方米。1期工程（20兆瓦）將安裝京瓷公司生產的太陽能板10.56萬張，建設費用為1.8億歐元。所產生的電力全部由電力公司買下，可滿足6300戶普通家庭的電力需求。西班牙的一項制度規定，太陽能所發的電力由電力公司以一般電費價格的3倍收買。根據計算，大約10年左右能夠收回投資，因此，更大規模的太陽能發電站建設將會相繼進行。使用要求
防水、防雹、防風
一般太陽能電池板採用鋼化玻璃封裝，外框用鋁合金封裝，能有效抵禦冰雹襲擊，安裝用金屬支架固定，能抵禦10級以上大風。
防曬、防凍
一般都有通風、散熱窗子，以利於蓄電池散熱。對於冬季特別寒冷地區，蓄電池採用防凝固的膠體電池。
控制保護
為了最大限度延長電池板及蓄電池的使用壽命，一般都有防反充、過充、過放保護電路控制，避免損壞電池板及蓄電池過早的老化。
零件選擇
由於太陽能光電產品使用環境不同，溫度相差較大，因此要求零件的工作溫度範圍要寬。
維護
太陽電池發電系統沒有活動部件，不容易損壞，其維護也非常簡便。不過也需做定期維護，否則可能影響正常使用，甚至縮短使用壽命。
一般來說，太陽電池板方陣傾角應超過30度，所有灰塵可由雨水沖刷而自行清潔，在風沙較大地區，應當經常清除灰塵，保持方陣表面的乾淨，以免影響發電量。清潔時可拭去灰塵，有條件時可用清水清洗，再用乾淨抹布擦乾。切勿用腐蝕性溶劑或硬物沖洗擦拭。定期檢查所有安裝部件的緊固程度。遇到冰雹、狂風、暴雨等異常天氣，應及時採用保護措施。經常檢查蓄電池的充放電情況，隨時觀察電極或接線是否有腐蝕或接觸不良之處。
注意問題
太陽能發電需要綜合考慮各種因素，只有掌握了準確的資料後，才能確定電池板的安裝方式、最低功率、規格（太陽能電池板每天的有效發電量必須大於負載的用電量）及蓄電池的容量、性能及控制方式。使產品達到最佳性價比。如果對相關因素的估算失誤，就會直接影響到獨立光伏發電系統性能和造價。
現場的地理位置
安裝地點的氣象條件
安裝地點的氣象條件包括：逐月太陽能總輻射量，直接輻射量（或日照百分比），年平均氣溫，最長連續陰雨天數，最大風速及冰雹、降雪等特殊氣象情況。
最大負載量
最大負載量包括：負載每天工作時間及平均耗電量，連續陰雨天需工作的時間。
負載用電特性
由於太陽能電池陣列輸出的電流是直流，如果負載是交流的話，需要經過逆變器的轉換，才能正常工作，這樣太陽能最終供給負載的能量損耗就增大，從而所需太陽能電池就會增大，導致太陽能供電系統造價增大。
交流負載對電源的要求
交流負載除了需要更大的太陽能電池板外，對逆變器的要求也會因負載的不同而不同。一般來講純電阻性質的負載例如電熱絲，對逆變器要求不高，可用普通的修正波逆變器。而電視、電動機對電源要求相對要高，需要的逆變器功率及輸出特性都要高，需用大功率的正弦波的逆變器，才能保證負載能正常工作，不受干擾。負載要求不同，造價也不同。
使用限制
由於部分國家和地區，對蓄電池有特定的環保要求，特別是鎳鎘電池在歐美國家受到嚴格限制，還有鉛酸電池在運輸方面也會受到限制，這些因素都將導致太陽能光電產品的造價增大。
