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。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

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?？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)電絕對干凈，不產(chǎn)生公害，所以太陽能被譽為理想的能源。

（1）太陽能發(fā)電的優(yōu)點

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：

①無枯竭危險。

②絕對干凈（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獲取能源花費的時間短。

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，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”。它的主要問題有以下幾個方面。

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)。這就使得我們在選取太陽能電池板原材料的時候，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，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有待提高的突破點。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的原材料和簡單的制作工藝。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)化效率非常可觀，但由于受原料價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。