光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的基本单元，光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端闭合时便产生电能，这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。逆变器的配置除了要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册外，一般要考虑下列几项技术指标：1、额定输出功率2、输出电压的调整性能3、整机效率4、启动性能。

太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；2、电池单元:由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件(阵列)。太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此，与风力发电、生物质能发电等新型发电技术相比，光伏发电是一种可持续发展理想特征(丰富的资源和洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点：

 ①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

 ②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

 ③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。

 ④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

 ⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。

 ⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。

 ⑦光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长(30年以上)，如1983年建设的10KW民用光伏电站，原址是在距离兰州市40公里左右的村庄，当时国内的光伏行业发展并不完善，在这个偏远地区建设光伏电站是因为该地区***电网基础设施不完善，榆中地区很多偏远的乡村虽然用电量不大，但是还是没有通电，这个光伏电站为附近的村庄带去了光明。晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。农村电网设施落后，高峰期或气候恶劣时用电经常性紧张，安装光伏发电并网成功后采用“自发自用”模式会很好的解决这一问题。在光伏发电系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。

 ⑧太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短，而且根据用电负荷容量可大可小，方便灵活，极易组合、扩容。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有清洁性和灵活性三大优点。因此，硅太阳能电池的研发主要围绕以下两个方面进行：一是提高太阳光辐照能转化为电能的光电转换效率。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用电的太阳能发电系统，这些特点是其他电源无法比拟的。

   在美国之外，太阳能发电成本甚至更低。在中国、印度、阿联酋、沙特、澳大利亚等国，太阳能发电成本正快速下降。Lazard报告称，即使按保守估计，美国许多地区的煤炭和太阳能发电成本已经持平。而与煤炭发电不同的是，太阳能发电成本还会继续下降。

  太阳能安装成本数据显示，至少其暂时已经与化石燃料发电相差无几，而且很快可能就会更便宜。到2015年底，在五个评估地区中的四个，太阳能安装的平均成本每兆瓦时还不到50美元，第五个地区稍高，但也不到60美元。气温较低的地方，太阳能安装成本会稍有提高。5)断开交流或直流电压顺序：首先断开交流电压，然后断开直流电压。而在火电行业，火力发电每兆瓦时的平均市场价格为30到40美元。太阳能发电成本正稳步下降，为此将很快与比传统发电成本持平，甚至更低。

  尽管如此，大多数人却依然选择没有使用太阳能。我们试图进行的能源转型与复杂的社会和监管系统相冲突。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。为何转型如此之难，可能有很多理由，包括：美国对电力行业的监管始终很严，电力系统中断会引发不同反应，消费者缺少可支配开支，气候变化是否真实质疑，用公共资金支持替代燃料发展是否正确存在争议，能源储存解决方案发展缓慢等。

  作为基本需求之一，电力的出售受到严格管制，而非仅仅因为我们都需要它。这种监管源于我们的能源基础设施历史，100多年前美国以巨大成本将其发展和建设起来。现在，能源公司正从出售电力中获取收益，同时负责维护这些老化的电网和电线。仅去年一年，供电公司受理要求并网的居民分布式光伏发电项目户数达920户，装机容量4308千瓦。监管机构需要在消费者需求和能源公司需求之间找到平衡。

  随着太阳能这样的新技术不断涌现，有些公司和居民开始安装太阳能电池板。突然，能源用户从电网中获得的能源减少，甚至要求返还向电网中输送的电力费用。相比之下，许多地区的***认为，与电力公司不同，个人用户安装太阳能无助于维持电网，就像传统电力公司那样。据供电公司负责人介绍，正常的农户屋顶，可安装约24块电板，一年可实现每户平均发电7200度。为了应对这种情况，他们向用户收取使用太阳能的费用，即使太阳能价格更便宜，甚至在某种情况下免费。佛罗里达州向太阳能用户征收更高费用，加州要求所有太阳能用户为电网维护***同样费用，无论他们是否使用电网中的能源。

  此外，许多电表无法反向工作，只能电网中流向用户的电力使用情况。许多人认为，另一个实质性阻碍是太阳能转型缺少资本支持。由于它属于新技术，还没有太多融资系统到位。另一个导致美国太阳能行业停滞不前的问题是，人们关注气候变化是否真实。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成，其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。这个问题的将如何改变太阳能的成本数据还有待观察。与此相关的旧观点是，***不该推广清洁能源和为其提供补贴，尽管事实上传统能源获得的补贴更多。

  能源转型的后障碍是太阳能收集和存储解决方案发展不平衡。以加州为例，在用电高峰期时，太阳能运营商必须关闭。这是因为它们无法储存太多能源，但是这种情况很快就会改变。1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上有实用价值的太阳能电池，同年威克发现了光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镍博膜，制成了太阳能电池，太阳光转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。伊隆˙马斯克（Elon Musk）已经表示，只需要100座特斯拉的超级工厂，就可满足全世界的可再生能源需求。这种技术已经存在，它只需要加速普及，并需要人们愿意使用。

  那么，能源转型会何时出现？这个问题的部分取决于各种“障碍”还会持续存在多久，电池和资金支持方面的改进有多快。其他因素可能取决于美国各州或城市对待可再生能源的态度，以及应对转型的方式。随着这些转变的发生，美国其他地区都在拭目以待，它们随后更有可能跟随这种潮流。并网更快大型地面电站想要并网成功，得需要过好多关卡，国土部门、林业部门、村委会、村民、电力部门等等，手续十分繁琐，而家用光伏电站的并网流程就简单多了，只要屋顶产权明晰、电站产品质量过关符合电网要求，就能很快并上网。