不知道从什么时候，人们开始使用能量一词衡量我们所看到的一切我们认为非静止的现象。能量是仿佛是推动任何物质活动的源泉。由牛顿定律可以知道，如果一个物体由静止或匀速直线运动转变为其他的状态，需要对这个物体施加外力。牛顿理论长达几百年间，直到今天，在宏观物理学上还有着极强的生命力。这是一种以绝对时间空间为前提的定律，超出我们古老的认知范围，不难发现，绝对静止的物体是不存在的。力的产生，可以由其他形式的能量产生，比如最容易传输和利用的能源——电能。电动机是将电能转化为机械动能的重要设备，也是解放人类双手工业革命运动中的尖兵。发电机与电动机的构造非常相似，让我们隐约的感觉到大自然造化轮回的影子无处不在。那个著名的能量守恒定律，揭示出能量不会产生，也不会消失，只会从一种形式转化到另外一种形式，而且是等量的转化。
牛顿
当你拿着移动电话阅读这篇文章的时候，锂电池正将化学能转变为电能释放到你的电路板中，激发显示器产生光亮；你中午吃的食物，正在你的身体内进行着无数次的化学反应，释放出能量维持你的体温，让你的眼睛能够看到东西，让你的大脑拥有思维，这一切的一切告诉我们，我们的生存，时时刻刻离不开能源。能源来自于哪里？车子里的汽油，炼钢高炉中的煤炭，推动帆船的风，还有沼气池中的甲烷。地球上一切能源的源泉来自于太阳。经过上亿年漫长的时间演变，太阳将能源以石油、天然气、煤炭的形式贮存在地下，被我们在近百年开采利用，因为它们形成的过程太过漫长，被称为不可再生资源。风力和水力等，也是由太阳能照射下，形成循环流动的产物，称为可再生资源，它们可以推动发电机发出电能。不可再生资源的燃烧产生的能源，有个显著的特征：产生温室气体，对地球表面我们赖以生存的大气层存在不可逆转的破坏，便利的同时，我们承担着可怕的后果。这是摆在人类发展道路上共同的难题。增加可再生清洁能源的利用，减少化石能源，是我们在本世纪，乃至更长的时间内需要思考的问题。在高山、滩涂、岛屿乃至海洋上，矗立着很多百十米高的塔筒，三叶风车慢慢的旋转，那就是风力发电机组；在大江、大河、峡谷中，拦腰截断水系的一座座水利发电站，可再生能源利用的道路上人们一直没有停下脚步。无论是风能还是水能，对地域要求相对较高，毕竟不是任何地方都能够建造风力水利发电机组。
风力发电
那么有没有一种直接利用太阳能进行一次转化成最理想的能源-电能的方法呢？答案是肯定的，那就是光伏。
接近两个世纪前的1839年，法国物理学家A.E.贝克勒尔发现了液体的光生伏打效应，在插入两个金属片的的溶液中，阳光照射，产生了电动势。接下来的几十年，又有科学家发现了固体半导体的光生伏打现象，使太阳能经一次转化变为电能成为现实。上世纪中叶，光伏技术因造价昂贵，系统能源转换效率不高，仅仅应用在航空航天领域及一些特殊的场合，在20世纪八十年代，我国的第一座小型的10KW光伏电站在甘肃兰州建成，当时用的是日本京瓷的太阳能组件，直到今天，那座电站依然在工作。
光伏发电站
2010年到现在的10年间，光伏技术和应用，在我国有了突飞猛进的发展，系统成本下降了约90%，电池板的转换效率提高了约10%，基本实现用电侧的平价上网。光伏系统究竟是一套怎样的系统，在阳光照射下就能够发电，下面我简要说说它的工作原理。首先这套系统最重要的设备就是太阳能电池板，也就是行业内称为的“组件”设备。组件的重要功能单元是半导体材料，主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅三种，由于非晶硅的能量密度低，目前行业内多采用的是单晶硅和多晶硅两种材料。硅材料来源广泛，地球上的硅资源丰富，自然界中的含硅化合物经过冶炼提纯，形成硅碇或晶棒原材料，将其切成薄片，运用扩散等工艺形成N型和P型半导体及PN节，这是原始发电单元。一般每片硅片的电势差约0.5V左右，多个硅片用焊带串联起来，常规的有60片和72片两种，电压会达到30-40V或更高。再用钢化玻璃，TPT背板，边框等材料封装固定，就形成了一块完整的太阳能电池板。这样的电池板的电压依然不够高，需要多个这样的电池板进行串联，形成系统组串，达到更高的电压。如果20块60硅片的组件串联，组串工作电压就会达到600V左右，可大大减少线路上的损耗。因为光生伏打效应产生的是直流电，我们平时生产生活上用的一般都是交流电居多，这就需要另外一个重要设备——逆变器。逆变器是将直流电转换为交流电的设备，光伏组串接入到逆变器中，逆变器的IGBT逆变模块，会将直流电转换为正弦波的交流电，输出匹配电网电能质量要求的交流电。从逆变器出来的交流电，接入相应的电力保护及计量功能的并网设备中，接入电网，就实现了光伏发电并网的过程。这是最基本的光伏并网发电的一个简单系统原理。还有一种是离网光伏系统，顾名思义，这套系统是不并入电网的，而是可以独立作为电源系统供电。因为太阳光照条件的不稳定性，使得光伏不可以独立的作为电源供给能源，必须有相应的辅助能源或储能设备做补充。离网系统脱离了电网，需要配置一定的蓄电池作为平衡电能设备，离网系统中的逆变器也由原来并网系统中的电流源变为电压源。只要根据负载使用要求配置足够的蓄电池，仅仅依靠太阳能就可以满足我们特定环境下的使用需求，比如野外运动的光伏电源，海岛上的离网光伏系统等等，已经得到广泛应用。
太阳能电池板
通过国内外光伏专家的不懈努力，晶硅电池的转换效率已经从最初的百分之几，提高到现在的百分之二十几。这里应用了多栅线MBB技术、perc技术、电池片切半技术，大尺寸硅片、双面发电等等最新的生产工艺和技术，一丝一毫的慢慢进步，使得整个光伏产业产生了从量变到质变的华丽转身。目前同尺寸的太阳能电池板标称功率，已经由10年前的200W左右，提高到现在的340W，还在不停的刷新着记录。
据统计，目前我国的光伏发电占全国能源使用比例不足3%，在一些欧美发达国家，比如德国，已经占到约30%。光伏能源的应用在我国有这巨大的发展潜力。作为清洁的可再生能源应用，无论从保护环境，减少碳排放，还是从能源利用角度，随着技术的不断进步，光伏发电前景广阔。
今天先做个开篇，后面将继续，欢迎各位关注。