光伏電池的挑戰(zhàn)

基于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的缺點之一是轉換效率。太陽能電池板能從每100mm2的光伏電池獲取約1mW的平均電能。典型效率約為10%.光伏電源的功率系數（即在陽光一直照射的條件下，太陽能電池實際產生的平均電能與理論上可產生的電能之比）約為15%至20%.有多種原因導致這一結果，包括陽光本身的變化，如夜間完全消失，以及即使在白天，陰影和天氣條件也常常導致光照減少。

光電轉換為效率計算引入了更多變數，包括太陽能電池板的溫度及其理論峰值效率。對設計工程師來說，另一個問題是光伏電池產生的電壓約有0.5V不規(guī)則變化。當選擇能量轉換拓撲時，這種變化會帶來嚴重影響。例如，對低效的能量轉換技術來說，它有可能消耗掉所采集到的很大一部分光伏電能。

為適應太陽不是全天24小時都照射這一事實，太陽能供電系統(tǒng)要包含電池以及給電池高效充電所需的復雜電子器件。當電池被集成到系統(tǒng)中時，電池充電需要額外的DC/DC轉換電路，同時還需要電池管理和監(jiān)控。

許多由太陽能供電的系統(tǒng)還與電網對接，從而要求相位同步和功率因數校正。還有許多需要復雜控制的使用環(huán)境。例如，必須內置故障預警機制以防范公共電網的停掉電等事件。這些僅僅是設計工程師必須要考慮的頭等大事。