隨著光伏電站的大規(guī)模擴(kuò)建，優(yōu)質(zhì)的電站建設(shè)土地資源出現(xiàn)稀缺，電站綜合收益需要提高，光伏電站出現(xiàn)與第一產(chǎn)業(yè)融合的趨勢(shì)。例如，人造太陽多層高密度無土種植工廠，采用新型節(jié)能光源促進(jìn)植物光合作用，采用多層疊加的立體植物提高土地的利用效率。再如光伏農(nóng)業(yè)科技大棚，棚頂安裝光伏電池或集熱器，柔性透光，適合于某些農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物生長，也能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和土地的高效產(chǎn)出。光伏與尾礦治理、廢棄的采礦塌陷區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)或生態(tài)綜合治理相結(jié)合，使得廢棄土地得以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。光伏與傳統(tǒng)水處理市政設(shè)施相結(jié)合，通過光伏水務(wù)模式，能夠有效降低水處理成本和單位水處理的碳排放。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)

照射在地球上的太陽能非常巨大，大約照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)?？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源，而且太陽能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害，所以太陽能被譽(yù)為理想的能源。

（1）太陽能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

從太陽能獲得電力，需通過太陽能電池進(jìn)行光電變換來實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：

①無枯竭危險(xiǎn)。

②絕對(duì)干凈（無公害）。

③不受資源分布地域的限制。

④可在用電處就近發(fā)電。

⑤能源質(zhì)量高。

⑥使用者從感情上容易接受。

⑦獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

不足之處是：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積。

②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。

但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國的重視。

（2）太陽能發(fā)電存在的問題

太陽能光伏發(fā)電還存在一些有待攻克的“弱點(diǎn)”。它的主要問題有以下幾個(gè)方面。

①光電轉(zhuǎn)化率很低。根據(jù)太陽能發(fā)電的基本原理，太陽光電池主要功能是將光能轉(zhuǎn)換成電能，稱之為光伏效應(yīng)。這就使得我們?cè)谶x取太陽能電池板原材料的時(shí)候，必須充分了解太陽光譜成分及其能量分布狀況，必須考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場(chǎng)，不僅要考慮材料的吸光效果，還要考慮它的光導(dǎo)效果。從目前太陽能發(fā)電的情況來看，即使采用目前最高效的材料進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，效率仍然很低，材料的選取仍舊是個(gè)有待提高的突破點(diǎn)。目前太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率一般為10%～15%，因此，如何提高太陽能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率是我國及世界有關(guān)研究組織一直以來科技攻關(guān)的難題。

②光伏電池生產(chǎn)過程中存在高污染。從目前的實(shí)際狀況來看，以單晶硅或多晶硅為主要原料的太陽能電池板正越來越多地點(diǎn)綴于城市建筑的屋頂、墻壁，成為一座座所謂“清潔無污染”的太陽能電站。然而，在這種被稱為“綠色電站”的身后，卻“隱藏”著一系列高能耗、高污染的生產(chǎn)過程。即使作為第三代太陽能電池的染料敏化電池來說，雖然它最大吸引力在于廉價(jià)的原材料和簡(jiǎn)單的制作工藝。據(jù)科學(xué)家估算，它的成本僅相當(dāng)于硅電池板的1/10。但是此類電池的效率隨面積放大而降低。這一點(diǎn)又與太陽能發(fā)電需要充足的日照和廣域的面積相矛盾。

③所需光照受天氣影響較大。太陽能發(fā)電所需的必要條件是光照指數(shù)，如果在陽光不太充足的多云天氣或雨雪天氣里，太陽光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率會(huì)大幅度降低，難以滿足向用電系統(tǒng)連續(xù)供電。

④光伏發(fā)電成本過高。在太陽能電池中硅系太陽能電池?zé)o疑是發(fā)展最成熟的，但其成本居高不下，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。最近，SunPower（美國加州）公司研制的太陽能電池板效率達(dá)到22%，盡管其光電轉(zhuǎn)化效率非?？捎^，但由于受原料價(jià)格和提純工藝的限制，發(fā)電成本過高。所以太陽能發(fā)電系統(tǒng)仍需要人們不斷地探索與完善。