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。

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。

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。

太阳能得到更加广泛应用。2000 年至 2016 年间，光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。累计装机容量自 1，250MW增至 304，300MW，年复合增长率高达 40.98%。在我国，光伏产业也呈现出前1所未有的活力，在20个以上国家或地区建厂，产品出口至近200个国家和地区，成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。光伏电站装机在美国光伏行业中占主导地位，其发展速度直接决定整个光伏行业发展情况。

能量转换环节来看，太阳能光伏发电是直接将太阳辐射能转换为电能，在所有可再生能源利用中，太阳能光伏发电的转换环节少、利用直接。一般来说，太阳能发电工程，在整个生态环境的能量流动中，随着转换环节的增加、转换链条的拉长，能量的损失将呈几何级增加，并同时大大增加整个系统的建设、运行成本和不稳定性。目前，晶体硅太阳能电池的光电转换效率实用水平为15%-20%，实验室1高水平已达35%。

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