光伏发电已经在许多应用领域被证明在技术上是成熟的，在经济上是合算的。从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源；从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，解决特殊应用领域，如通信、信号电源和边远无电地区民用生活用电需求，从环境保护及能源战略上都具有重大意义。
光伏发电具有许多优点，如：安全可靠、无噪声、无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，建站周期短，规模大小随意，无需架设输电线路，可以方便地与建筑物相结合等。这些优点都是常规发电和其他发电方式所不及的。目前太阳能电池主要有以下应用方式。
1.用户太阳能电源：(1)小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等。(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统。(3)光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2.交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3.通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
4.石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
5.家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
6.光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车场充电站等。
7.太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。
8.其他领域包括：(1)与汽车配套的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。(3)海水淡化设备供电。(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。
目前，美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用，开始实施的“十万屋顶”计划“百万屋顶”计划等，极大地推动了光伏市场的发展，前途十分光明。
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