在過去幾年，振鑫焱及其同事一直在推動(dòng)“土豆電源”的構(gòu)想，試圖用此來使人們放棄使用電網(wǎng)的能源。利用簡(jiǎn)單廉價(jià)的金屬片、電線和LED燈泡，就可以為世界各地偏遠(yuǎn)的小鎮(zhèn)和村莊提供照明。

他們發(fā)現(xiàn)了一種能讓土豆發(fā)電的簡(jiǎn)單卻又十分聰明的方法。來自振鑫焱表示，一顆土豆就足夠?yàn)橐粋€(gè)房間的LED燈泡提供40天的電能。

振鑫焱表示，這是種低能電池，但已經(jīng)足夠打造一塊能給手機(jī)或筆記本充電的電池，特別是在那些沒有電網(wǎng)覆蓋，沒有電能連接的地方。與發(fā)展中國(guó)家使用的煤油燈相比，土豆電池的成本也便宜了差不多。

人們一般優(yōu)先選擇多晶硅組件的時(shí)候，是因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池制造過程中消耗的能量要比單晶硅太陽(yáng)能電池少30%左右之外，還因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池占全球太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的份額大， 制造成本也小于單晶硅電池。這樣能在節(jié)省一定的成本之外再增加光伏的收益！光伏匯流采集裝置光伏匯流采集裝置是專門應(yīng)用于智能光伏匯流箱，用于監(jiān)測(cè)光電池陣列中電池板運(yùn)行狀態(tài)的裝置。

近一年來，形勢(shì)好像發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，好像大多數(shù)人已經(jīng)接受了單晶組件比多晶組件好這個(gè)概念了。如果市場(chǎng)普遍認(rèn)同單晶比多晶好，那么相當(dāng)于將光伏成套系統(tǒng)的價(jià)格推高了0.3-0.8元。除了讓某些人多賺一些錢以外，對(duì)早日實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，毫無益處。

具體到光伏發(fā)電，每一個(gè)投資光伏發(fā)電的人都是想通過賣電賺錢的，是一種投資行為。衡量一項(xiàng)投資的 “ 好 ” 和 “ 壞 ” ，有一個(gè)具體判斷標(biāo)準(zhǔn)，那就是收益率。

光可分為不同波長(zhǎng)，我們可以通過彩虹看出這一點(diǎn)。由于射到電池的光的光子能量范圍很廣，因此有些光子沒有足夠的能量來形成電子空穴對(duì)。它們只是穿過電池，就像電池是透明的一樣。但其他一些光子的能量卻很強(qiáng)。只有達(dá)到一定的能量 —— 單位為電子伏特（ eV ），由電池材料（對(duì)于晶體硅，約為 1.1eV ）決定 —— 才能使電子逸出。我們將這個(gè)能量值稱為材料的帶隙能量。如果光子的能量比所需的能量多，則多余的能量會(huì)損失掉（除非光子的能量是所需能量的兩倍，并且可以創(chuàng)建多組電子空穴對(duì)，但這種效應(yīng)并不重要）。二來從電站資產(chǎn)全生命周期運(yùn)營(yíng)管理著眼，為后續(xù)大量新建電站的運(yùn)營(yíng)，從規(guī)劃建設(shè)期即提出反饋意見，以便從全生命周期考量光伏電站資產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)管理。僅這兩種效應(yīng)就會(huì)造成電池中 70% 左右的輻射能損失。  

為何我們不選擇一種帶隙很低的材料，以便利用更多的光子？所以，強(qiáng)制市場(chǎng)往往被認(rèn)為是綠色電力交易的基礎(chǔ)，代表了可再生能源消費(fèi)的限度。遺憾的是，帶隙還決定了電場(chǎng)強(qiáng)度（電壓），如果帶隙過低，那么在增大電流（通過吸收更多電子）的同時(shí)，也會(huì)損失一定的電壓。請(qǐng)記住，功率是電壓和電流的乘積。帶隙能量必須能平衡這兩種效應(yīng)，對(duì)于由單一材料制成的電池，這個(gè)值約為 1.4 電子伏特。

既然光電是這么好的一種免費(fèi)能源，那么為何全世界沒有都靠太陽(yáng)能來發(fā)電呢？有些人對(duì)太陽(yáng)能抱有一種錯(cuò)誤的觀念。盡管太陽(yáng)光確實(shí)是免費(fèi)的，但光伏系統(tǒng)發(fā)的電并不是免費(fèi)的。從我們對(duì)家用光伏系統(tǒng)的討論中您可以看到，這個(gè)系統(tǒng)需要很多硬件。目前，一個(gè)安裝好的光伏系統(tǒng)的成本約為每峰瓦 9 美元。為了讓您對(duì)家用發(fā)電系統(tǒng)的成本有一個(gè)概念，讓我們來看一看 太陽(yáng)房 —— 一幢位于北卡羅萊納州羅利市的模型住宅，北卡羅萊納州太陽(yáng)能中心在其中安裝了光伏系統(tǒng)，以展示這項(xiàng)發(fā)電技術(shù)。這是一幢相當(dāng)小的住宅，據(jù)估計(jì)，它的 3.6 千瓦光伏系統(tǒng)將滿足總電力需求的一半（該系統(tǒng)沒有使用電池，而是與電網(wǎng)相連）。盡管如此，以每瓦特 9 美元的價(jià)格來計(jì)算，安裝這個(gè)系統(tǒng)將花費(fèi)您大約 32,000 美元。由于風(fēng)能具有不穩(wěn)定性和隨機(jī)性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能是電壓、頻率隨機(jī)變化的交流電，必須采取有效的電力變換措施后才能夠?qū)L(fēng)電送入電網(wǎng)。  

光伏系統(tǒng)之所以通常用于遠(yuǎn)離傳統(tǒng)電源的偏遠(yuǎn)地區(qū)，原因就在于此?，F(xiàn)在，它確實(shí)無法與電網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)。不過，隨著研究工作的深入，太陽(yáng)能發(fā)電的成本將會(huì)下降。研究人員相信，總有一天，市區(qū)的光伏系統(tǒng)的成本效益會(huì)同偏遠(yuǎn)地區(qū)一樣。部分問題在于，必須大規(guī)模生產(chǎn)才能盡可能地降低產(chǎn)品成本。而只有產(chǎn)品價(jià)格降到有競(jìng)爭(zhēng)力的水平，才會(huì)產(chǎn)生對(duì)光伏系統(tǒng)的需求。這就陷入了進(jìn)退兩難的境地。隨著環(huán)境和能源問題的日益突出，國(guó)家在光伏發(fā)電的支持力度也不斷加大。即便如此，需求量和模塊效率還是在不斷地提高，產(chǎn)品價(jià)格也在不斷地下降，全世界也越來越關(guān)注傳統(tǒng)電源所帶來的環(huán)境問題，所有這些都為光電技術(shù)帶來了光明的前景。

組件與陣列

前面章節(jié)所述的太陽(yáng)電池是光伏電力系統(tǒng)的基本組件。一般地，其尺寸為 幾個(gè)平方英寸，能夠產(chǎn)生約 1w 的功率。為了得到更大的功率，許多這樣的電池 串并聯(lián)后，安裝在一塊幾個(gè)平方英尺的平板 ( 組件 ) 上

太陽(yáng)能陣 列或者平板的定義為一組電氣上串并聯(lián)的幾個(gè)組件，能夠發(fā)出所需的電流和電 壓。給出了一個(gè)框架中的組件的實(shí)際構(gòu)造，該框架能夠安裝在結(jié)構(gòu)件上。

  組件安裝有多種配置 。屋頂安裝時(shí)，組件配置為可以直接放 置在屋頂上的形式。在新開發(fā)的非晶硅技術(shù)中，光伏片被按照一比一的比例制成鵝卵石形狀，能夠取代傳統(tǒng)的屋頂鵝卵石，從而在建筑材料和勞動(dòng)力方面更 為經(jīng)濟(jì)。