太陽能發電（德語：Solarstrom，英語：Solar power）把陽光轉換成電能，可直接使用太陽能光伏（PV），或間接使用聚光太陽能熱發電（CSP）。
聚光太陽能熱發電系統會使用透鏡或反射鏡和跟蹤系統將大面積的陽光聚焦成一個小束，並利用光電效應將光伏光轉換成電流。
第一次商業集中開發太陽能發電廠發生在20世紀80年代。位於美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的太陽能發電廠安裝在世界上最大的聚光太陽能熱發電，354百萬瓦的太陽能發電系統。
太陽能發電原理 :
太陽光照射在太陽電池(由半導體的材料”矽”所製成)上，使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p-型半導體及n-型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極)，同時分離電子與電洞而形成電壓降，再經由導線傳輸至負載。
簡單的說，陽光射到半導體時，就會在這兩層導致一個電流。
太陽電池接了兩條線即可接到一般使用的電路。98%的太陽池材料來自矽(與電腦晶片的半導體材料相同)，而這些電池是非常脆的，因此好幾個電池幷在一起之後需要包裝在堅固的框裡。這個框叫做模組(太陽能板)，一組模組並成為一個”陣列”(array)。
太陽光電是將吸收的光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式(與LED燈泡將電能轉成光能剛好相反)。
*太陽光電是利用電位差發電，故太陽能模組板是不會產生”電磁波”的。
太陽光電系統，又稱為太陽能光伏，英文簡稱PV（PhotoVoltaics；字源「photo-」光，「voltaics」伏特）
太陽能電池介紹:
太陽能電池(Photovoltaic Cell或Solar Cell)為一種半導體元件，主要有晶圓型與薄膜型(thin film)兩大類，其中薄膜型又以非晶矽(Amorphous)與CIGS為主流，詳細分類與特性比較如下：
目前市面上用於太陽光電的產品以單晶及多晶為主，多晶有價格優勢，單晶發電效率較佳。
太陽光電（PhotoVoltaic簡稱P V）系統架構圖 :
PV系統的組成有三種(獨立型、併聯型、混合型):
1. 獨立型系統(Stand Along System)
太陽能電池片-太陽能模組-模組陣列-充放電控制器-儲電設備(蓄電池)-交直流轉換器(變流器或逆變器)~-交流負載
工作方式：白天 PV 發電供負載並充電、夜間由電池供電，可以自給自足(搭配蓄電池)
2. 併聯型系統(Grided System):
太陽能電池片à太陽能模組à模組陣列à交直流轉換器(變流器或逆變器)à賣電電表à併聯外線
工作方式：白天 PV系統併聯發電、夜間由台電供電。
3. 混合型系統(Hybrid System):
獨立型與並聯型混合體，在天災市電停止供電時，並聯型系統會停止運作，混合型可切換於獨立型繼續供電，因此又稱為防災型。
太陽光電系統中有兩個主要的零件就是
太陽能電池片à太陽能模組à模組陣列à交直流轉換器(變流器或逆變器)à賣電電表à併聯外線
工作方式：白天 PV系統併聯發電、夜間由台電供電。
3. 混合型系統(Hybrid System):
獨立型與並聯型混合體，在天災市電停止供電時，並聯型系統會停止運作，混合型可切換於獨立型繼續供電，因此又稱為防災型。
太陽光電系統中有兩個主要的零件就是
1.太陽能模組板
2.變流器 ，關係到整個系統的發電效率，其他條件例如:系統設計、施工、材料(線材)也會對系統運作的效能有影響。
參考連結:
經濟部能源局，太陽光電資訊網
http://solarpv.itri.org.tw/page2.html
參考連結:
經濟部能源局，太陽光電資訊網
http://solarpv.itri.org.tw/page2.html
寫在安裝前的觀念
蓄電池（也俗稱電瓶）是太陽能供電系統的重要器件，它的主要功能，是把太陽能電池板發的電能即時儲存在電瓶內，以供用電設備使用，蓄電池具有儲存電能和穩定電壓的作用。
蓄電池的主要技術參數是電壓和容量。電壓是指蓄電池的額定電壓即正常工作電壓，一般有3V、6V、12V、24V、36V等。容量是指蓄電池儲存電量的能力，一般常見的有4AH、6AH、12AH、20AH、40AH、60AH、120AH等。如以40AH電瓶為例，表示以4A電流給蓄電池充電時，10小時可以充滿；若以1A電流充電，則需要40小時才能充滿。反之放電時也是如此。
一般情況下，蓄電池的充放電時間，按10小時充放電率為宜。
用太陽能電池給蓄電池充電時，太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20%-30%，才能保證給蓄電池正常充電。如給6V蓄電池充電需要用8-9V太陽能電池，給12V蓄電池充電需要用15-18V太陽能電池。
太陽能發電板不用蓄電池能用嗎？
太陽能發電板不用蓄電池不能正常向用電設備供電。
原因有：
1、太陽能發電板只是將光能轉變成電能的裝置，而無法儲存電能。
2、太陽能發電板在光線強的時候，能產生較高的電動勢；光線弱的時候只能產生較低的電動勢。即輸出的電壓很不穩定，無法正常為用電設備供電。
因此，太陽能發電系統必須由太陽能發電板、電壓轉換模塊和蓄電池共同組成。
其中電壓轉換模塊是將太陽能發電板產生的不穩定電壓，轉變成適宜為蓄電池充電的電壓，向蓄電池充電。用電設備則是從蓄電池取得相對穩定的供電電壓。
太陽能電池板和蓄電池怎麼連接
太陽能電池和蓄電池連接的時候， 最好要用一個光伏充電控制器，這個可以控制太陽能電池的輸出電壓， 可以保護電池不被過充， 同時， 也晚上太陽能電池不發電時， 防止蓄電池的電倒流。
連接方式如下：
太陽能電池----光伏控制器---蓄電池---直流負載。
在太陽能給蓄電池充電的同時，蓄電池向外供電完全可行，在這樣的情況下，負載使用的電力會優先直接使用太陽能電池的電， 剩餘的充到電池裡;
相反，若此太陽能電池的電量不夠，會同時從蓄電池內取電。所以需要充電控制器
太陽能發電系統會有高額保養費用嗎?
太陽光電板表面若有太多落塵將影響發電效率，若有鳥屎黏著，長期下來則可能造成效率衰退，所以大約每隔1、2個月就要拿水噴一噴，清一清灰塵、鳥屎、樹葉或蜘蛛網等。
太陽能發電系統屬於靜態發電裝置，一旦併網系統架構完成，幾乎不太需要維護費用，僅需一年定期檢查兩次，並將太陽能板做適當清洗即可，發電系統可耐用20年以上。
太陽能電池板功率、發電效率、電池片效率搞不清楚？
電池板功率：指太陽能電池板在單位時間內所發電的多少。理想狀態下，100W太陽能電池板光照4小時就發100瓦 *4小時=400瓦時=0.4千瓦時=0.4度電。
發電效率：指太陽能電池板實際發電的能力，一小時1平方米的太陽能電池板實際能發多少電，就像視頻中所講的，太陽能電池板發電效率受多種因素影響。
電池片效率：是指“單晶硅效率為25.0%，多晶硅效率為20.4%，CIGS薄膜電池效率達19.8%，CdTe薄膜電池效率達19.6%，非晶硅（無定形硅）薄膜電池的效率為10.1%”，電池片效率越高，所組成100瓦功率組件的面積越小。
影響太陽能電池板發電效率的主要因素
第一是光照角度，我們知道太陽東昇西落，光照角度不同，太陽能板的發電效率也不同，在垂直照射的情況下他的發電效率是最高的；
第二是光照強度，通過下圖實驗數據可以更直觀的感受到。下圖中，不同顏色分別代表不同的光照強度，同一太陽能板在不同的光照強度下輸出的功率有所差異。如：1200勒克斯的光照強度下太陽能板的最大輸出功率約為101w，而200勒克斯的光照強度下的最大輸出功率只有大約17w，足足差了5倍多，從圖中也可以看到，光照強度越大，太陽能板的工作電流越大；
第三是陰影遮擋，房車頂部的一些空調外機、衞星電視等如果對太陽能板有遮擋，肯定也會降低它的發電效率，所以在安裝時一定要避免哦。為了驗證陰影遮擋對太陽能板發電效率的影響，我們實驗室也做了相應的測試，在對100W太陽能板進行了1/2橫向遮擋和1/2豎向遮擋後發現，橫向遮擋比豎向遮擋的影響更嚴重，在橫向遮擋1/2時，測得的電流為0.01A，幾乎沒有電流輸出了；
除此之外，太陽能板上的一些灰塵、一些雜物也會影響它的發電效率。
太陽能板也叫太陽能電池組件。
單體的太陽電池多半不能直接做電源使用。必須將若干單體電池串、並聯連接和嚴密封裝成組件，即太陽能板使用。
太陽能板目前主要有單晶矽、多晶矽和新型薄膜式（非晶矽的一種）三種，大規模應用的是多晶矽和薄膜，多晶矽的每平米大約150Wp，薄膜式的每平米大約100Wp，一天的發電量如果按8小時計算，多晶矽的每平米大約能發1.2度電、薄膜式的大約能發0.8度電。
構成太陽能板的太陽能電池可由不同光伏材料製成。當前晶體矽材料，包括多晶矽和單晶矽，是最主要的光伏材料。
其中單晶矽太陽能板的光電轉換效率為15%左右，最高的到24%，轉換效率很高；多晶矽太陽能板的製作工藝與單晶矽太陽能板差不多，光電轉換效率只有約12%左右最高約15%，但造價很低，整體性價比目前高於單晶矽太陽能板。
另外還有非晶矽太陽電板，多元化合物太陽能板等，各種太陽能板中效率最高的約有40%。
如果用科學公式換算，例如太陽能電池板的額定功率為100W的話，在標準的光照強度下，
每小時電池板的蓄電量100W÷18V×12V×1h＝0.067kW·h，也就是我們熟知的0.067度電，如果每天有充足太陽光光照時間，以6個小時計算。0.067kW·h×6＝0.402kW·h，約合0.4度，但實際上太陽能板對光照的強度和直射率要求比較高，光強度不夠板上有灰塵或角度不對就轉化率極低。
按照30%的損耗，0.402kW·h×0.7＝0.281kW·h，約合0.28度電，所以100W一天可發電約0.28度電，現在房車一般都會加裝500W以上的太陽能板，所以一天500W的太陽能板，一天可產生約1.4電，所以從數據上看太陽能板的充電效率不高，但就目前幾種的充電方式來講，太陽能仍是比較理想的房車補充電量的來源之一！
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一般的太陽能電池板每平方米一天（8小時）能發多少度電
每平米大約8小時能發0.8-1.2度電。這也跟選擇的太陽能板類型和地區有差異的。
太陽能板能發多少電一天
能發多少電和太陽能板的發電效率，面積，日照時間，日照強度有關。
但是我們可以進行一個理論上的計算：一塊100瓦的太陽能電池板，在標準光照條件（每平方米光線強度為1000W）且平均日照時長6小時的情況下，理論上可以發出100W*6H=600WH=0.6KWH=0.6度電。
理論和現實畢竟有差距，這個數字放在現實場景下肯定要打些折扣，我們如果把各種損耗（線損、光照角度、光照強度等）計算在內，我們以70%的轉換率計算，一塊100瓦的太陽能板一天大約可以發0.6*70%=0.42度電。
太陽能板的發電量和發電效率，面積大小，日光強度（天氣），光照時間（季節）有關。在實際運用中還受到儲能設備（電池）的充放電效率，電能轉換（變成電網供電規格）效率的影響。
在工程上（如造太陽能環保建築）一般按照每天日照6小時，電池板發電功率每平方100W 估算。即：0.6千瓦/天；但實際上夏天日照最強時的瞬時發電量可達1千瓦/小時，和估算的平均值相差10倍。
房車太陽能發電量多少？
取決於太陽能電池板種類、面積、光照強度等。太陽能是清潔能源，取之不盡用之不竭，很多電動汽車也在嘗試採用太陽能電池板來增加續航里程，節約能源，環保。目前高效太陽能電池板轉換率已經達到20%以上，一平米發電功率在180w左右。
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上圖車頂可以放置四塊太陽能電池板，100w＋100w＋50w＋50w，合計300w。按照每天理想光照6小時來計算，300w電池板每天可以發出1.8度電。但是這只是理論數值而已，真實的情況是大打折扣的。例如太陽能電池板平放效率會降低15%左右，上圖中的電池板在正午光照充足的情況下，輸出電壓17V輸出電流14.8A，輸出功率為251.6w。但畢竟高強度光照時間是有限的，隨著光照強度的降低，太陽能輸出功率也會降低。上面說的是短路電流，如果用來為蓄電池充電，電流還會打折扣的。
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100w的板子，中午高強度光照的情況下，通過控制器為12V電瓶充電，充電電流在4A左右。去掉各種損耗，100W的板子最終只有50W的有效功率。因此各種太陽能電池板，在預算功率時，都要做對摺預算。設計100w的電池板，實際應用中要取得滿意的效果，則應該配200w的電池板。
房車裝太陽能電池板，只能是起到輔助充電作用。或可以為小容量電池的充電，用電量不高的情況下是可以的。上圖的4塊100w電池板，每天按照六小時計算，理論上可以發出2.4度電，但是實際上有很多條件限制，最終只能發出1-1.2度電。如果為房車電池充電，如果是12V200Ah的電池，加上充電的損耗，充滿電需要14小時以上。
太陽能電池板日發電量簡易計算方法
太陽能交流發電系統是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發電系統則不包括逆變器。
為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源，就要根據用電器的功率，合理選擇各部件。
太陽能發電系統的設計需要考慮如下因素：
Q1、 太陽能發電系統在哪裡使用？該地日光輻射情況如何？
Q2、 系統的負載功率多大？
Q3、 系統的輸出電壓是多少，直流還是交流？
Q4、 系統每天需要工作多少小時？
Q5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統需連續供電多少天？
例1：
下面以（負載）100W輸出功率，每天使用6個小時為例，介紹一下計算方法：
1.首先應計算出每天消耗的瓦時數（包括逆變器的損耗）：
若逆變器的轉換效率為90％，則當輸出功率為100W時，則實際需要輸出功率應為100W/90％=111W；若按每天使用6小時，則耗電量為111W*6小時= 666Wh，即0.666度電。
2.計算太陽能電池板：
按每日有效日照時間為5小時計算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應為666Wh÷5h÷70% =190W。其中70％是充電過程中，太陽能電池板的實際使用功率。
3.
180瓦組件日發電量
180×0.7×5=567WH=0.63度
1MW日發電量=1000000×0.7×5=3500，000=3500度
例2：
安10w燈，每天照明6小時，3個連雨天，如何計算太陽能電池板wp？以及12V蓄電池ah？
每天的用電量： 10W X 6H= 60WH，
計算太陽能電池板：
假設你安裝點的平均峰值日照時數為4小時。
則：60WH/4小時， = 15WP 太陽能電池板。
再計算充放電損耗， 以及每天需要給太陽能電池板的補充：
15WP/0.6= 25WP，
也就是一塊25W的太陽能電池板就夠了。
再計算蓄電池。
60WH/12V=5AH.
每天要用12V5AH的電量。三天則為12V15AH.
蓄電池配置需要設計成每天的用電量不超過20%， 或連續陰雨天內用電量不超過50%. 以達到蓄電池最長壽命要求．
這樣我們得出此系統的蓄電池為26AH－30AH足夠．
例3：用6小時要充滿12V45安的蓄電池要多少瓦的太陽能電池板？
12V45安的蓄電池為540瓦時， 6小時要充滿的話太陽能電池板理論上只要108瓦但實際因為日照強度、溫度、光伏控制器效率、整體效率等因素影響108瓦的電池板6小時是沖不滿12V45安蓄電池的
將整體效率按0.8計算你需要選擇135瓦的太陽能電池組件
順便說一句 鉛酸蓄電池的最佳充電電流是1/10電池容量電流，也就是4.5A 過大的充電電流將加快電池極板硫化影響電池壽命。
最簡單計算方法：
電池：12V×45A=540WH
太陽能板功率=540/6/0.8（損耗）=112.5W
例4：
請問2塊20瓦（36片）太陽能電池板給12伏17安蓄電池充電需幾個小時？一塊普通的12v4AH的蓄電池，那用那兩塊太陽能電池板給它充電需要幾小時呀？
20W的太陽能板工作電壓一般是17.2V，電流是1.15A。
如果板子質量不錯，實測電流一般在1.1A（本人測試過）。
假設你說的6小時光照是中午到下午這段時間，那麼可以算4小時全功率發電，也就是說2塊20W的板子每天可以發電2*1.1*4=8.8A
這樣17AH的電瓶，2天可以充滿；4AH的只要2小時就差不多了。
或者太陽能電池板總w數為20+5=25W
蓄電池總w 數為12v*17A=204w
充滿時長為204/25=8小時
4A 的電池：
4A *12=48w
48w /25w =1.92小時
或者因為日照強度和電池容量不準的關係，精算是沒必要的繁瑣，估算吧，
太陽能電池電流：20/12=1.7A
充電時間1：17/1.7*1.5充電常數=15小時，
充電時間2：4/1.7*1.5充電常數=3.5小時，
其實你可以把兩塊電池和兩塊太陽能電池板並起來充也是一樣的，
充電時間3：（17AH+4AH）/（1.7*2塊）*1.5充電常數=9小時，
你那地方日光好的話差不多充兩天。
充電沒什麼注意的，如果你有萬用表的話，充電時常測測蓄電池兩端電壓，不超過14V就行。
放電時記得也不能少於10.5V。過充和過放都引響電池壽命。
例5:
假設連續2個陰雨天，負載功率為40W每天照明時間8小時， 要達到以上的照明時間，需要配置多少瓦的太陽能電池板，多少瓦的蓄電池？
最簡單的算法就是四倍。
也就是負載功率*4倍， 需要160W太陽能電池板。
如果要精確一些的，就如下：
負載功率為40W.
40W * 8 小時/天花板* =320WH / 12V（蓄電池電壓）==27AH.每天要用12V27AH的電量，
而蓄電池最好每天保持在30%以內的放電量。這樣我們需要一個容易為90AH12V的電池。
這種情況下就只能選擇100AH了， 因為90AH的電池很難買到，太陽能電池。
40W*8小時=320WH.
320WH 除掉20%在電路以及蓄電過程的損耗，每天實需求400WH.
若當時時間按每天標準日照時間為4小時，則計算如下：
400WH / 4小時=100W.
例6
負載2個50w 負載輸入電壓24v 連續3個陰雨天每天工作8小時
請求所需系統太陽能電池板以及蓄電池計算
1、太陽能板2*50W*8H/0.6/4H=340W（耗電總量/系統利用係數/有效日照時間）
2、蓄電池2*50/24*8*（3+1）/0.7=200AH（總電流*自持時間/餘量係數）
（太陽能板功率=負載功率*工作時間/損耗0.6/平均有效光照）
（蓄電池容量=負載功率*工作時間*連續陰雨天氣/電池電壓/充放電係數）
以日射量來計算
年發電量（EP）＝PAS * HA * K * 365（天）
PAS：太陽電池組列容量
HA：設置場所及設置條件的累計日射量（kWh/m2 *日）
K：總和設計係數（0.65～0.8≒0.7程度）
以系統利用率來計算
年發電量＝太陽電池陣列模板的發電量*系統利用率* 8760（小時）
系統利用率＝0.1～0.15≒0.12程度
一年總時數＝24（小時）* 365（天）＝8760小時。
家庭的用電完全可以有太陽能發電來取代，在環保流行的今天，這也將成為一種時尚。太陽能發電系統雖然有安全，環保無污染等優點，但其造價相當高，所以一般建議只用來照明使用。
關於大概的成本計算，可以根據下面的簡單方法計算，看如何安排太陽能發電的規模。
1.計算每天總的耗電量，一般家庭每天用電應該在5度到10度的樣子。你可以用每月總的電費除單價電費再除天數就可以了。
2. 可以簡單套用公式5000W（假設每天5度電）/5小時（平均每天的有效光照時間，各地區不同）/0.7（太陽能電板的實際效率）/0.9（各種損耗）=1600W，然後還要加上5%的餘量，就是差不多1700W了。
3.上面的數字就是系統的功率，目前系統的平均單價就算是200元/W（包括所有材料和安裝什麼）的話，那麼總的投入就是1700X200=340000，30萬多了。
現在大部分地區的電價以3元計算，340000/3=130000度，每天5度電，可以用70年了。
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