太陽能光伏

       太陽光伏系統(tǒng)，也稱為光生伏特，簡稱光伏（Photovoltaics；字源“photo-”光，“voltaics”伏特），是指利用光伏半導體材料的光生伏特效應而將太陽能轉化為直流電能的設施。光伏設施的核心是太陽能電池板。用來發(fā)電的半導體材料主要有：單晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化鎘等。由于近年來各國都在積極推動可再生能源的應用，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速。

概述

       太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式。獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲能裝置，主要用于無電網(wǎng)的邊遠地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個系統(tǒng)造價很高；在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

       太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，簡稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后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(fā)電裝置。

       理論上講，光伏發(fā)電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，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(fā)電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。中國國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國際上同類產(chǎn)品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無電場合提供電源；二是太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達國家已經(jīng)大面積推廣實施。到2009年，中國并網(wǎng)發(fā)電還未開始全面推廣，不過，2008年北京奧運會部分用電是由太陽能發(fā)電和風力發(fā)電提供的。

       據(jù)預測，太陽能光伏發(fā)電在21世紀會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)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(fā)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(fā)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(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領域重要的戰(zhàn)略地位。

光伏技術　　

       太陽是能量的天然來源。地球上每一個活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力，甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來自于太陽的能量。我們的地球處在離太陽差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 （大約千萬分之三），這么小的一點能量， 實際上比整個世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達國家開始感到能量短缺，因此，人們開始求助于太陽能，以解決能源危機。

       太陽能每天都能無限供應，而且數(shù)量龐大。如果在大的電廠利用，就減少了溫室效應，有些能源專家和環(huán)境保護的專家則認為，在滿足人類今后能量需要方面，太陽能的熱影響比任何其他替換品的熱影響要小得多。作為一種不污染環(huán)境，又取之不盡的新能源，它無處不在。尤其是在電力供力方面，太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換，如太陽能熱水器）和光電轉換（如光伏發(fā)電）兩種方式。有專家認為，太陽能發(fā)電最終將在電力供應中占20%。

       太陽能是一種輻射能，太陽能發(fā)電意味著---要將太陽光直接轉換成電能，它必須借助于能量轉換器才能轉換成為電能。將光能直接轉換成電能的過程確切地說應叫光伏效應。不需要借助其它任何機械部件，光線中的能量被半導體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉換成為電能的能量轉換器，就是太陽能電池。太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太陽能電池的高純硅，要經(jīng)過特殊的提純處理制作。太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉變?yōu)殡娔埽?span id="bmya56k" class="hrefStyle">電流從一方流向另一方，一般就可發(fā)出相當于所接收光能的10~20% 的電來。

       一般來說，光線越強，產(chǎn)生的電能就越多。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉變?yōu)殡娔埽话阍谒纳厦娑济缮弦粚涌煞乐构夥瓷涞哪ぃ?使太陽能板的表面呈紫色。它的工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現(xiàn)電壓（叫做光生電壓）。這種現(xiàn)象就是著名的光生伏打效應。使PN結短路，就會產(chǎn)生電流。

       太陽能發(fā)電的主要優(yōu)點在于：太陽能電池可以設置在房頂?shù)绕綍r不使用的空間，無噪音、壽命長，而且一旦設置完畢就幾乎不要需要調整。現(xiàn)在只要將屋頂上排滿太陽能電池，就可以實現(xiàn)家中用電的自給?，F(xiàn)今太陽能的主要用途已不再是小規(guī)模的，從性質上來說，是專業(yè)化的。它從軍事領域、 通信 領域到城市建設領域等都起到了重大的作用。委內瑞拉還推出廉價太陽能車、歐洲科學家研制出輕便的可穿在身上的太陽能電池。目前,太陽能的利用存在著巨大的發(fā)展空間，有關的技術有可能在短時間內實現(xiàn)突破。它已被許多發(fā)達國家作為其能源戰(zhàn)略的一個重要組成部分。

1、太陽能電池發(fā)電原理　　

       太陽電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。

       當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)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(chǎn)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。

2、晶體硅太陽電池的制作過程：

       “硅”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(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導體特性后，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“硅”的身影和作用，晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快。生產(chǎn)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。

3、太陽電池的應用：

       上世紀60年代，科學家們就已經(jīng)將太陽電池應用于空間技術——通信衛(wèi)星供電，上世紀末，在人類不斷自我反省的過程中，對于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切，不僅在空間應用，在眾多領域中也大顯身手。如：太陽能庭院燈、太陽能發(fā)電戶用系統(tǒng)、村寨供電的獨立系統(tǒng)、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(tǒng)、城鎮(zhèn)中路標、高速公路路標等。在世紀之交前后期間，歐美等先進國家光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠地區(qū)自然界村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。太陽電池與建筑系統(tǒng)的結合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢。

4、太陽電池基本性質：

       a 、光電轉換效率 η% 評估太陽電池好壞的重要因素。
目前：實驗室 η ≈ 24%，產(chǎn)業(yè)化：η ≈ 15%。

       b、單體電池電壓 V：0.4V——0.6V由材料物理特性決定。

       c、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；

       d、標準光強與環(huán)境溫度 地面：AM1.5光強，1000W/m2 ，t = 25℃；

       e、溫度對電池性質的影響，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(fā)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(fā)電取得了長足的進步。但比計算機和光纖通訊的發(fā)展要慢得多。其原因可能是人們對信息的追求特別強烈，而常規(guī)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(huán)境污染問題大大促進了太陽光伏發(fā)電的發(fā)展。其發(fā)展過程簡列如下：

　　1839年 法國科學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)“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(fā)現(xiàn)固態(tài)光伏效應。

       1883年 制成第一個“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，朗格首次提 出用“光伏效應”制造“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 奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽電池。

       1941年 奧爾在硅上發(fā)現(xiàn)光伏效應。

       1954年 恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室，首次制成了實用的單晶太陽電池，效率為6%。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵有光伏效應，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制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優(yōu)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 硅太陽電池效率達8%。

       1958年 太陽電池首次在空間應用，裝備美國先鋒1號衛(wèi)星電源。

       1959年 第一個多晶硅太陽電池問世，效率達5%。

       1960年 硅太陽電池首次實現(xiàn)并網(wǎng)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 羅非斯基研制出紫光電池，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，硅太陽電池效率達18%。

       1975年 非晶硅太陽電池問世。同年，帶硅電池效率達6%~%。

       1976年 多晶硅太陽電池效率達10%。

       1978年 美國建成100kWp太陽地面光伏電站。

       1980年 單晶硅太陽電池效率達20%，砷化鎵電池達22.5%，多晶硅電池達14.5%，硫化鎘電池達9.15%。

       1983年 美國建成1MWp光伏電站；冶金硅（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個光伏屋頂計劃”，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“克林頓總統(tǒng)百萬太陽能屋頂計劃”，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(wǎng)供電，電表反轉；無太陽時電網(wǎng)向家庭供電，電表正轉。家庭只需交“凈電費”。

       1997年 日本“新陽光計劃”提出到2010年生產(chǎn)43億Wp光伏電池。

       1997年 歐洲聯(lián)盟計劃到2010年生產(chǎn)37億Wp光伏電池。

       1998年 單晶硅光伏電池效率達25%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬個太陽光伏屋頂計劃”，到2020年完成。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展

       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(fā)利用的潛力非常廣闊。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩(wěn)步發(fā)展時期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉(xiāng)”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(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。

       2007年，中國光伏電池產(chǎn)量首次超過德國和日本，居世界第一位。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達到了200萬千瓦。近5年來，中國光伏電池產(chǎn)量年增長速度為1-3倍，光伏電池產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例也由2002年1.07％增長到2008年的近15％。商業(yè)化晶體硅太陽能電池的效率也從3年前的13％-14％提高到16％-17％。

       因美國次貸問題而引發(fā)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(xù)低迷，石油價格大幅下滑。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展迅速，成為政府重視、股市活躍、風投青睞、各行各業(yè)蜂涌相聚的世界太陽谷。由于設備、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(fā)電業(yè)的投資資金、出口訂單等方面產(chǎn)生重大影響，但金融危機對光伏產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)的市場成長依然強勁。

中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與企業(yè)責任透析

       隨著《可再生能源法》的頒布及實施，可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價的基本原則已變得透明。光伏發(fā)電成本較高的呼聲也似乎有所減少，但并沒有發(fā)生實質性改變。據(jù)此，有業(yè)內人士說這仍是一個誤會，如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標準來計算和衡量，與火電相比，光伏發(fā)電其實并算不上昂貴。況且隨著國家鼓勵發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持，隨著技術的進步，光伏發(fā)電的成本將進一步降低。在“關于制定階梯電價和促進我國光伏發(fā)電發(fā)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(shù)量、分布的普遍性、技術的可靠性來看，光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性，目前成本較高的障礙正在隨著技術進步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小，光伏發(fā)電將成為未來電力的重要構成是勿庸質疑的?！?/p>

       如能得到穩(wěn)定的政策扶持，中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿⑹蔷薮蟮摹８鶕?jù)權威機構發(fā)布的《中國光伏發(fā)展報告》中的數(shù)據(jù)可以預計：到2030年，中國太陽能光伏發(fā)電裝機容量將達到1億千瓦，年發(fā)電量可達1300億千瓦時，相當于少建30多個大型煤電廠?？赡苓@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。作為可再生能源應用的重要組成部分，近年來全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以平均30%以上的速度迅猛增長。預計在各國減排行動和優(yōu)惠政策的拉動下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進一步加快。在中國，只要培育規(guī)范的規(guī)模市場、加大投入、加速能力建設，國內光伏發(fā)電企業(yè)完全有條件依托國內市場挺進國際市場。

       光明無限，然而前路漫漫。發(fā)展的先決條件就是政府出臺行之有效的激勵及扶持政策。近年來，德、日、美等國家光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的事實證明，政府采用優(yōu)惠政策扶持光伏發(fā)電市場，靠規(guī)模市場拉動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動技術進步，依賴技術進步和規(guī)模生產(chǎn)降低生產(chǎn)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，值得中國借鑒。

       光伏發(fā)電成為未來電力的重要構成要經(jīng)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(fā)電產(chǎn)業(yè)。相對歐美等國家，中國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)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(fā)電企業(yè)的商業(yè)化道路將坎坷崎嶇。

        中國的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速，中國的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開始，產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴大給相關設備企業(yè)也提供了難得的市場機遇。目前，我國光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)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(yè)合作并融合了先進的工藝技術，國產(chǎn)的太陽能電池關鍵設備相繼在國內大生產(chǎn)線上得到應用且逐漸成為主流選擇，使我國基本具備了晶體硅太陽能電池制造設備的整線供給能力。受此拉動，我國電子專用設備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領國產(chǎn)電池制造設備技術及市場的同時，硅材料加工設備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場的積極追捧。

       這是一條上下求索尋求突破之路。近年來，太陽能光伏發(fā)電領域不斷涌現(xiàn)出新技術。但過高的電價仍是困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題。目前太陽能電池上網(wǎng)電價約是火力發(fā)電的10倍。有專家指出，隨著環(huán)保成本的增加，火力發(fā)電的電價變換將呈上升曲線，而薄膜太陽能電池上網(wǎng)電價將隨著大規(guī)模量產(chǎn)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(yè)和政府的協(xié)同努力。從長期來看，積極拓展產(chǎn)業(yè)鏈上游業(yè)務是中國光伏發(fā)電企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，而中國光伏發(fā)電企業(yè)的責任是加快研發(fā)進度、加快技術創(chuàng)新，通過提高技術水平不斷降低光伏發(fā)電的成本；另外，國家應盡快出臺合理的并網(wǎng)發(fā)電政策，盡快解決結算方法的問題，并對生產(chǎn)企業(yè)、用戶和設備制造商予以適當?shù)难a貼等等。同時，公眾也應該加強對環(huán)境問題的認識，增強使用可再生能源的意愿。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(yè)與全民的共同努力下，中國“陽光計劃”的實現(xiàn)不會是夢。

光伏需求

       中國的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速，中國的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開始，產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴大給相關設備企業(yè)也提供了難得的市場機遇。我國光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)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(yè)合作并融合了先進的工藝技術，國產(chǎn)的太陽能電池關鍵設備相繼在國內大生產(chǎn)線上得到應用且逐漸成為主流選擇，使我國基本具備了晶體硅太陽能電池制造設備的整線供給能力。受此拉動，我國電子專用設備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領國產(chǎn)電池制造設備技術及市場的同時，硅材料加工設備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場的積極追捧。

設置原理

       家用太陽能發(fā)電的設計需要考慮的因素：

       1、 家用太陽能發(fā)電在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

       2、 系統(tǒng)的負載功率多大？

       3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

       4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時？

       5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)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(tǒng)需求的數(shù)量。

應用領域

       一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)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/標志燈、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(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、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(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應急電源、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(jié)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、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)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發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。

局限

生產(chǎn)過程

       太陽能板的原材料和電腦芯片原材料一樣。大量生產(chǎn)過程中需要大量能源，有毒有害化學物質。化學物質主要靠工廠所在地法律法規(guī)管控。某些太陽能工廠已經(jīng)安裝太陽能系統(tǒng)，用太陽能系統(tǒng)產(chǎn)生的清潔能源生產(chǎn)太陽能板。

對電網(wǎng)的影響

       截至2017年12月，澳洲東部昆士蘭州有超過31%居民擁有屋頂太陽能系統(tǒng)，平均安裝功率超過3.5千瓦（世界第一）。但是高太陽能系統(tǒng)普及率也給電網(wǎng)電壓帶來問題。居民區(qū)中午用電量低，主要以出售電力給電力公司為主。傳統(tǒng)電網(wǎng)并沒有考慮雙向電力輸送。在居民區(qū)電 力大額傳輸回電網(wǎng)的時候，電壓會逐步抬高，而且可能超過電器設備可能受范圍. ?？茖W研究已經(jīng)有方法解決這種問題，但是都有各種成本考慮，例如，在中壓電網(wǎng)額外增加電壓控制裝置。

       對于其他國家或地區(qū)的啟示：沒有系統(tǒng)性的分析和規(guī)劃，單一鼓勵促進太陽能在居民區(qū)的普及會帶來新的風險。更好的方式之一是，通過稅收或其他鼓勵措施，促進工業(yè)和商業(yè)用戶的太陽能系統(tǒng)安裝。因為工商業(yè)用戶主要用電高峰經(jīng)常在白天，太陽能系統(tǒng)在日照白天發(fā)電，補充工商業(yè)用電，降低工商業(yè)對電網(wǎng)的壓力。

對能源投資和電費管理的影響

       現(xiàn)實生活中的問題經(jīng)常復雜多變，原因錯綜復雜。對于能源投資和電費管理也是同樣的道理，沒有適合每個方案的萬用靈丹。太陽能系統(tǒng)投資也許是很好的選擇，如果：當?shù)仃柟獬渥?，電價較高而且持續(xù)漲價，政府通過財政或金融方式大力支持，電力可賣回給電力公司 （澳洲和德國）。投資回報經(jīng)常是能源投資的主要考量。但是系統(tǒng)性的檢查，評估和分析，也許會發(fā)現(xiàn)，在市場條件下，一套綜合性的方案是最合適的。例如，通過房屋建筑能效提高，既有設備運行的改善，和太陽能系統(tǒng)投資，可能會提供業(yè)主最好的投資回報。

對人體有影響嗎

       太陽能光伏發(fā)電對人體基本沒有影響。以下是詳細的解釋：

光伏發(fā)電的基本原理

       太陽能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被太陽能材料吸收，光子激發(fā)電子躍遷至導帶成為自由電子，從而在半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產(chǎn)生了電位差。有了電壓，如果兩者之間連通，就會形成電流。

光伏發(fā)電的安全性

       無輻射：光伏發(fā)電過程中產(chǎn)生的輻射屬于非電離輻射，能量較低，不會對人體細胞造成損害。這種輻射與日常生活中接觸到的許多電器設備（如電視、微波爐等）產(chǎn)生的輻射類似，且隨著距離的增加而迅速衰減。在距離電池板正常安裝位置（如屋頂安裝距離室內空間）的情況下，其輻射強度遠遠低于國際非電離輻射防護委員會規(guī)定的安全限值。

       電擊危險：雖然光伏發(fā)電系統(tǒng)本身不產(chǎn)生高壓電，但如果在安裝和運行過程中操作不當，如電氣連接不規(guī)范，可能會出現(xiàn)漏電的情況，對人體造成電擊傷害。然而，只要由專業(yè)人員按照標準操作流程進行安裝和維護，就可以有效避免這種風險。

潛在的影響及防范措施

       噪音污染：光伏發(fā)電系統(tǒng)的設備在運行過程中可能會產(chǎn)生噪音，如果噪音水平過高，可能會對周圍居民的健康產(chǎn)生不利影響。因此，在選擇光伏發(fā)電設備時，應盡量選擇低噪音設備，并合理規(guī)劃布局以減少對居民的影響。

       光污染：太陽能電池板表面在強光照射下可能會反光，若反光角度恰好對人眼產(chǎn)生刺激，可能會引起短暫的視覺不適。但這種情況也可以通過合理的安裝位置和角度來避免。

特殊情況下的考慮

       在光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝和維護過程中，如果操作不當或設備存在故障，可能會導致聚集的太陽光散射到周圍人員的身上。由于太陽光中存在較強的紫外線，因此可能出現(xiàn)皮膚的過敏現(xiàn)象，如皮膚紅腫、瘙癢、疼痛等。此外，若長期處于該環(huán)境中，紫外線可能會使DNA受到損傷，從而可能誘發(fā)癌癥等。然而，只要按照規(guī)范進行操作和維護，這些風險是可以有效控制的。

       綜上所述，太陽能光伏發(fā)電對人體基本沒有影響。但在使用過程中仍需注意安全和環(huán)保方面的問題，以確保其可持續(xù)發(fā)展和利用。