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光伏發電已經在許多應用領域被證明在技術上是成熟的，在經濟上是合算的。從遠期看，光伏發電將以分散式電源進入電力市場，并部分取代常規能源；從近期看，光伏發電可以作為常規能源的補充，解決特殊應用領域，如通信、信號電源和邊遠無電地區民用生活用電需求，從環境保護及能源戰略上都具有重大意義。光伏發電具有許多優點，如：安全可靠、無噪聲、無污染，能量隨處可得，不受地域限制，無需消耗燃料，無機械轉動部件，故障率低，維護簡便，可以無人值守，建站周期短，規模大小隨意，無需架設輸電線路，可以方便地與建筑物相結合等。這些優點都是常規發電和其他發電方式所不及的。目前太陽能電池主要有以下應用方式。
1.用戶太陽能電源：(1)小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等。(2)3-5KW家庭屋頂并網發電系統。(3)光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
2.交通領域：如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
3.通訊/通信領域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
4.石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
5.家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
6.光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車場充電站等。
7.太陽能建筑：將太陽能發電與建筑材料相結合，使得未來的大型建筑實現電力自給，是未來一大發展方向。
8.其他領域包括：(1)與汽車配套的太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等。(2)太陽能制氫加燃料電池的再生發電系統。(3)海水淡化設備供電。(4)衛星、航天器、空間太陽能電站等。
目前，美國、歐洲各國特別是德國及日本、印度等都在大力發展太陽電池應用，開始實施的“十萬屋頂”計劃“百萬屋頂”計劃等，極大地推動了光伏市場的發展，前途十分光明。
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