1992 – 2017年间，光伏发电的全球增长呈指数曲线。 在此期间，光伏（PV）（也称为太阳能光伏）从小规模应用的利基市场发展成为主流电源。 当太阳能光伏系统首次被认为是一种有前景的可再生能源技术时，许多政府都实施了诸如上网电价等计划，以便为投资提供经济激励。 几年来，增长主要受日本和欧洲先驱国家的推动。 因此，由于技术改进和规模经济等经验曲线效应，太阳能成本显着下降。

经验曲线描述了物品的价格随着总产量的增加而降低。 当太阳能电池和模块的生产在美国开始实施百万太阳能屋顶项目时，以及当可再生能源被添加到中国2011年的五年能源生产计划时，光伏发电增长更快。 从那时起，光伏发电在全球范围内得到了发展，特别是在亚洲以及北美和其他地区，到2015 – 17年太阳能光伏发电与传统能源的竞争越来越激烈，因为已经达到了大约30年的电网平价国家。

对光伏发电的预测很困难，并且存在许多不确定因素。 国际能源署等官方机构多年来一直在增加其估算，但仍未达到实际部署的水平。

从历史上看，美国多年来一直是安装光伏发电的领导者，1996年其总容量达到77兆瓦 – 超过当时世界上任何其他国家。 然后，日本成为世界太阳能发电领域的领导者，直到2005年德国占据领先地位，到2016年，其产能超过40千兆瓦。 然而，在2015年，中国成为世界上最大的光伏发电生产国，并在2017年成为第一个超过100 GW的累计光伏装机容量的国家。 预计中国将成为光伏发电装机容量的领导者，并且随着印度和美国的发展，预计中国将成为未来十年太阳能光伏发电装置的最大市场。

截至2016年底，累计光伏发电容量达到约302千兆瓦（GW），估计足以供应全球电力需求的1.3％至1.8％。 太阳能对意大利，希腊和德国的年度国内消费贡献了8％，7.4％和7.1％。 太阳能产业贸易集团欧洲光伏产业协会称，2016年至2020年，全球安装产能将增加一倍以上，甚至增加三倍，达到500GW以上; 到2050年，它声称太阳能将成为世界上最大的电力来源。 这一成就将要求光伏发电容量增加到4,600吉瓦，其中一半以上预计将在中国和印度部署。

当前状态
铭牌容量表示电站的峰值功率输出，以单位瓦特为前缀，方便，例如千瓦（kW），兆瓦（MW）和千兆瓦（GW）。 但是，由于可变可再生能源的功率输出是不可预测的，因此使用铭牌容量作为指标会显着夸大源的平均发电量。 因此，容量通常乘以合适的容量因子，其考虑了变化的条件 – 天气，夜间，纬度，维护等，以使能源规划者了解源对公众的价值。 另外，根据上下文，所述峰值功率可以在随后转换为交流电之前，例如对于单个光伏板，或者包括该转换及其对并网光伏电站的损耗。 在全球范围内，太阳能光伏发电容量平均系数为11％。

风力发电具有不同的特性，例如更高的容量系数和约为2015年太阳能发电量的四倍。 与风电相比，光伏发电生产与暖国空调的耗电量相关。 截至2017年，少数公用事业公司已开始将光伏装置与电池组相结合，从而获得数小时的可调度发电量，以帮助减轻日落后与鸭子曲线相关的问题。

有关过去二十年的完整部署历史，请参阅部署历史部分。

全世界
2016年，光伏发电容量增加至少75吉瓦，新装机容量同比增长50％。 累计装机容量在年底达到至少302吉瓦，足以供应全球总耗电量的1.8％。

地区
2014年，亚洲是增长最快的地区，占全球安装量的60％以上。 仅中国和日本就占全球部署的20吉瓦或一半。 欧洲继续下滑并安装了7 GW或18％的全球光伏市场，比2011年创纪录的年份减少了三倍，当时安装了22 GW。 北美和南美的合计首次至少与欧洲相当，约为7.1吉瓦，约占全球总量的18％。 这是由于美国的强劲增长，得到了加拿大，智利和墨西哥的支持。

就累积容量而言，欧洲仍然是最发达的地区，拥有88吉瓦，占全球总数178吉瓦的一半。 2014年，太阳能光伏发电占欧洲电力需求和峰值电力需求的3.5％和7％。包括日本，印度和澳大利亚在内的亚太地区（亚太地区）紧随其后，仅占第二位，约占20％。全球能力。 中国排名第三，占16％，其次是美洲，占12％左右。 MEA（中东和非洲）地区和ROW（世界其他地区）的累计产能仅占全球总产量的3.3％左右。

国家
光伏发电的全球增长极为活跃，并且因国家而异。 2016年的顶级安装人员是中国，美国和印度。 全球有超过24个国家，累计光伏容量超过1千兆瓦。 奥地利，智利和南非都在2016年超过了1千兆瓦。洪都拉斯现有的太阳能光伏发电容量足以供应全国12.5％的电力，而意大利，德国和希腊的发电量可达7％至8各自国内用电量的百分比。

2016年领先的光伏部署包括中国（34.5吉瓦），美国（14.7吉瓦），日本（8.6吉瓦），印度（4吉瓦），英国（2吉瓦）。

预测
2017年预测
2016年12月19日，IHS Markit预测全球新装置将达到79吉瓦，增长3％。 2017年7月，SolarPower欧洲协会预测80.5 GW的装机容量（中型情景），其传播范围从58.5 GW（低情景）到103.6 GW（高情景）。 2017年8月21日，Greentech Media预测2017年全球太阳能市场将增长约4％，达到81.1吉瓦，2016年后总计达到77.8吉瓦。 2017年9月14日，EnergyTrend预测2017年全球太阳能市场将达到100.4吉瓦，比上年增长约26％。

全球短期预测
2017年8月，GTM Research预测到2022年累计安装的全球光伏发电容量可能达到871千兆瓦。

全球长期预测（2050年）
2014年，国际能源署（IEA）发布了最新版的技术路线图：太阳能光伏能源报告，呼吁决策者提供清晰，可靠和一致的信号。 国际能源机构也承认以前低估了光伏发电的部署，并重新评估了其短期和长期目标。

IEA报告技术路线图：太阳能光伏能源（2014年9月） –

自2010年IEA光伏能源技术路线图以来，已经发生了很多事情。 PV的部署速度比预期的要快，到2020年可能会达到此前预期的两倍。 快速部署和降低成本各自推动了另一方面的发展。 这一进展以及能源领域的其他重要变化，特别是核电和CCS的现状和进展，使IEA重新评估了太阳能光伏在缓解气候变化中的作用。 这一更新的路线图预计，到2050年，PV在全球电力中的份额将上升至16％，而2010年的路线图则为11％。
国际能源署2050年的长期情景描述了全球太阳能光伏发电（PV）和聚光太阳能热发电（CSP）容量将分别达到4,600 GW和1,000 GW。 为了实现IEA的预测，每年需要124 GW的PV部署和2,250亿美元的投资。 这分别是当时大约三到两倍的水平。 到2050年，由太阳能光伏发电产生的平均电力成本（LCOE）将在每千瓦时（kWh）4美分至16美元之间，或按部门平均而言，对于公用事业规模的发电厂而言平均为每千瓦时5.6美分（范围）太阳能屋顶系统的每千瓦时4¢至9.7¢和7.8¢（范围为4.9¢至15.9¢）24这些估计是基于加权平均资本成本（WACC）的8％。 该报告指出，当WACC超过9％时，PV的LCOE超过一半由财务支出构成，而较低WACC的更乐观假设将因此显着降低未来太阳能PV的LCOE.-25 IEA也他们强调，这些新数据不是预测，而是他们认为如果出现潜在的经济，监管和政治条件就会出现的情况。

2015年，弗劳恩霍夫ISE进行了一项由德国可再生智库Agora Energiewende委托进行的研究，并得出结论，大多数情景从根本上低估了太阳能在未来能源系统中的作用。 Fraunhofer的研究（见下文结论摘要）与IEA关于太阳能光伏技术的路线图报告有很大不同，尽管相隔几个月发布。 该报告预计到2050年全球安装的光伏发电容量将达到30,700吉瓦。届时，弗劳恩霍夫预计公用事业规模太阳能发电场的LCOE将达到每千瓦时0.02欧元至0.04欧元，约为国际能源署的一半。一直在投影（4¢到9.7¢）。 交钥匙系统成本将从目前的995欧元/ kWp降低50％以上至436欧元/ kWp。 这也是值得注意的，因为IEA的路线图显示全球八个主要市场的每千瓦时1,400美元至3,300美元的估计值显着更高（见下表2013年典型光伏系统价格表）。 然而，该研究同意IEA的路线图报告，强调资本​​成本（WACC）的重要性，这主要依赖于监管制度，甚至可能超过太阳能日照较高的当地优势。 53在该研究中，使用5％，7.5％和10％的WACC来计算全球18个不同市场中公用事业规模太阳能光伏发电的预计平均电力成本。

Fraunhofer ISE：光伏发电的当前和未来成本。 公用事业规模光伏系统的市场发展，系统价格和LCOE的长期情景。 代表Agora Energiewende学习（2015年2月） –

太阳能光伏发电已成为当今低成本的可再生能源技术。 德国大型光伏装置的电力成本从2005年的40多亿吨/千瓦时下降到2014年的9克/千瓦时。由于成本组成部分的主要部分交易，因此世界上阳光充足的地区报价甚至更低。全球市场。
太阳能将很快成为世界上许多地区最便宜的电力形式。 即使在保守的情况下，假设没有重大的技术突破，也不会降低成本。 根据年度日照，到2025年预计电力成本为4-6 cts / kWh，到2050年达到2-4 ct / kWh（保守估计）。
金融和监管环境将是降低未来成本的关键。 无论当地条件如何，来自全球市场的硬件成本都将下降。 但是，不充分的监管制度可能会通过提高融资成本将电力成本提高50％。 这甚至可能过度补偿更好的当地太阳能资源的影响。
大多数情景从根本上低估了太阳能在未来能源系统中的作用。 根据过时的成本估算，对未来国内，区域或全球电力系统进行建模的大多数情景预测太阳能的贡献很小。 我们的分析结果表明，对成本最优的电力系统路径进行基本审查是必要的。

区域预测

中国
截至2015年10月，中国计划到2020年安装150吉瓦的太阳能发电量，与2014年10月宣布的2020年目标相比增加50吉瓦，此时中国计划安装100吉瓦的太阳能发电以及200吉瓦的风能，350 GW的水电和58 GW的核电。
总体而言，中国一直在增加其年度和短期目标。 然而，估计，目标和实际部署在过去大不相同：2013年和2014年，中国预计将继续每年安装10吉瓦。 2014年2月，中国国家发改委将2014年目标从10吉瓦升级至14吉瓦（后调整为13吉瓦），由于分布式光伏行业存在缺陷，最终安装了10.6吉瓦。

印度
该国计划到2022年安装100 GW的太阳能发电量，比之前的目标增加了5倍。

日本
到2030年，日本的太阳能光伏发电容量目标为53吉瓦，到2050年，国内一次能源总需求的10％将达到太阳能光伏发电的目标.2030年达到了2030年的目标。

欧洲
到2020年，欧洲光伏产业协会（EPIA）预计光伏产能将超过150吉瓦。 它发现欧共体监督的可再生能源国家行动计划（NREAP）过于保守，因为到2020年已实现了到2020年84吉瓦太阳能光伏发电的目标 – 截至2014年底，初步数据接近88吉瓦。 2030年，EPIA最初预测太阳能光伏发电将达到330至500吉瓦，占欧洲电力需求的10％至15％。 然而，如果没有进行重大的政策变化，后来的重新评估更加悲观，并且预测7％至11％的份额。

经济
在世界范围内，光伏市场是由与网络隔离的系统的电气化需求产生的，例如卫星，船只，大篷车和其他移动物体（手表，计算器……），或孤立的场所和仪器。 自20世纪90年代以来，光伏电池生产技术的进步导致价格下降，这使得有可能通过各种国家补贴来设想电网的大规模生产，这种生产可以扩展到自我消费。生产整合在智能电网中，从墙壁和屋顶以及清洁和分散能源的角度，通过杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）在其第三次工业革命概念中提倡的服务。

工作
据EPIA称，2012年全球光伏产业直接雇佣了435,000人，其中包括欧洲265,000人。 近一百万个工作岗位间接依赖于该部门，其中包括70万个光伏系统的安装，维护和回收; EPIA情景预计到2020年欧洲将创造100万个就业机会.MWC的生产导致创造3到7个全职等效直接就业岗位和12到20个间接就业岗位。

光伏行业将代表法国20,000到35,000个工作岗位，位于“价值链下游（项目开发，安装……）”，而不是最具创新性的部分（研究，制造）。 SIA董事会办公室的一项研究表明，光伏行业的工作成本比失业者的工资高出10％到40％。 法国的光伏暂停期从2010年12月持续到2011年3月，可能导致超过5,000个裁员。

市场发展史

价格和成本（1977年至今）
在2017年之前的几十年里，太阳能电池的平均每瓦特价格大幅下降。而在1977年，晶体硅电池的价格约为每瓦77美元，2018年8月的平均现货价格低至每瓦0.13美元或接近600倍。四十多年前。 薄膜太阳能电池和c-Si太阳能电池板的价格约为每瓦0.60美元。 2014年后模块和电池价格进一步下跌（见表中的报价）。

这种价格趋势被视为支持斯旺森定律（类似于着名的摩尔定律的观察）的证据，该定律指出，每增加一倍的光伏产量，太阳能电池和面板的每瓦特成本就会下降20％。 2015年的一项研究显示，自1980年以来，价格/千瓦时每年下降10％，并预测到2030年太阳能可占总用电量的20％。

在其2014年版技术路线图：太阳能光伏能源报告中，国际能源署（IEA）公布了截至2013年八个主要市场的住宅，商业和公用事业规模光伏系统的价格（见下表）。 然而，美国能源部的SunShot计划报告显示价格低于国际能源机构的报告，尽管两份报告同时公布并提到同一时期。 2014年后价格进一步下跌。 2014年，SunShot Initiative模拟美国系统价格在每瓦1.80美元至3.29美元之间。 其他消息来源确定美国不同细分市场的价格区间为1.70美元至3.50美元。在高度渗透的德国市场，住宅和小型商用屋顶系统的价格高达100千瓦，降至每瓦1.36美元（1.24欧元/瓦）。到2015年，德意志银行估计美国小型住宅屋顶系统的成本约为每瓦2.90美元。 中国和印度公用事业规模系统的成本估计低至每瓦1.00美元。截至2017年5月，澳大利亚的5千瓦住宅系统平均成本约为1.25澳元，即每瓦0.93美元。

技术（1990年至今）
在2017年之前的几年中，传统晶体硅（c-Si）技术取得了重大进展。自2009年以来多晶硅成本下降，此后在硅原料严重短缺（见下文）之后，压力增加商业薄膜光伏技术制造商，包括非晶薄膜硅（a-Si），碲化镉（CdTe）和铜铟镓二硒（CIGS），导致几家薄膜公司破产高度吹捧。 该行业面临来自中国晶体硅电池和模块制造商的价格竞争，一些公司及其专利以低于成本的价格出售。

2013年，薄膜技术约占全球部署的9％，而91％则采用晶体硅（单晶硅和多晶硅）。 占整个市场的5％，CdTe占薄膜市场的一半以上，每个CIGS和非晶硅留下2％。-25

CIGS技术
铜铟镓硒（CIGS）是该技术所基于的半导体材料的名称。 2015年最大的CIGS光伏产品生产商之一是日本公司Solar Frontier，其制造能力为千兆瓦级。 他们的CIS系列技术包括转换效率超过15％的模块。 该公司从蓬勃发展的日本市场中获利，并试图扩大其国际业务。 然而，一些着名的制造商无法跟上传统晶体硅技术的进步。 Solyndra公司在2011年停止了所有的商业活动并申请了第11章破产，并且2013年也是CIGS制造商Nanosolar公司关闭了。尽管两家公司都生产了CIGS太阳能电池，但有人指出，这种故障并未到期。对于技术，而是因为公司本身，使用有缺陷的架构，例如，Solyndra的圆柱形基板。

CdTe技术
美国公司First Solar是CdTe的领先制造商，它建造了世界上最大的几个太阳能发电站，如沙漠阳光太阳能发电场和Topaz太阳能发电场，这两个发电站都位于加利福尼亚沙漠，每个容量为550兆瓦，以及澳大利亚102 MWAC Nyngan太阳能发电厂（当时南半球最大的光伏发电站）于2015年年中投入使用。 该公司于2013年报告成功生产CdTe面板，效率稳步提高，每瓦成本下降。-19 CdTe是所有批量生产光伏技术的最低能量回收期，可能短至8个月有利的地点。 Abound Solar公司也是碲化镉模块的制造商，于2012年破产。

a-Si技术
2012年，曾经是世界领先的非晶硅（a-Si）技术制造商之一的ECD太阳能公司在美国密歇根州申请破产。 Swiss OC Oerlikon剥离了其生产a-Si /μc-Si串联电池的太阳能部门到东京电子有限公司。 2014年，日本电子和半导体公司宣布关闭其微晶技术开发计划。 离开非晶硅薄膜市场的其他公司包括杜邦，BP，Flexcell，Inventux，Pramac，Schuco，Sencera，EPV Solar，NovaSolar（前身为OptiSolar）和尚未停止生产a-Si模块的Suntech Power，专注于晶体硅太阳能电池板。 2013年，尚德在中国申请破产。

硅短缺（2005-2008）
在21世纪初期，传统太阳能电池原材料多晶硅的价格低至每公斤30美元，硅制造商没有动力扩大产量。

然而，2005年有严重的硅短缺，当时政府计划导致欧洲太阳能光伏发电量增加75％。 此外，半导体制造商对硅的需求也在增长。 由于半导体所需的硅量占生产成本的很小一部分，因此半导体制造商能够以超出市场上可用硅的太阳能公司的价格出售。

最初，由于过去对过度投资的痛苦经历，现有的多晶硅生产商对太阳能应用需求的增长反应缓慢。 硅价大幅上涨至每公斤约80美元，长期合约和现货价格达到400美元/公斤。 2007年，对硅的限制变得非常严重，太阳能行业被迫闲置约四分之一的电池和模块制造能力 – 估计当时可用产能为777兆瓦。 短缺还为硅专家提供了现金和开发新技术的动力，一些新的生产商进入了市场。 太阳能行业的早期反应集中在改善硅的回收利用。 当这种潜力耗尽时，公司一直在更加关注传统西门子工艺的替代方案。

由于建造新的多晶硅工厂需要大约三年的时间，短缺持续到2008年。在2005年至2008年的硅短缺期间，传统太阳能电池的价格保持不变甚至略有上涨。这显然被视为“肩膀”在斯旺森的光伏学习曲线中，人们担心长期短缺会导致太阳能在没有补贴的情况下与传统的能源价格竞争。

与此同时，太阳能行业通过减少晶圆厚度和切口损失来降低每瓦克数，在每个制造步骤中提高产量，减少模块损耗，并提高面板效率。 最后，多晶硅生产的增加使全球市场从2009年的硅稀缺中缓解，随后导致产能过剩，随后几年光伏产业价格急剧下降。

太阳能产能过剩（2009-2013）
随着多晶硅行业在短缺期间开始增加大量生产能力，价格下降至每公斤15美元，迫使一些生产商暂停生产或退出该行业。 硅的价格稳定在每公斤20美元左右，蓬勃发展的太阳能光伏市场帮助减少了2009年以来巨大的全球产能过剩。 然而，光伏产业的产能过剩仍然持续存在。 2013年，38 GW的全球记录部署（EPIA更新数据）仍远低于中国约60 GW的年产能。 通过显着降低太阳能组件价格进一步降低了产能过剩，因此，许多制造商无法再承担成本或保持竞争力。 随着全球光伏部署的持续增长，预计2014年产能过剩和全球需求之间的差距将在未来几年内完成。

IEA-PVPS公布了2014年全球太阳能光伏组件生产能力利用的历史数据，显示2014年前制造业恢复正常化。利用率是生产能力与实际产量的比率。给定年份。 2007年达到了49％的低点，反映了硅片短缺的高峰期，该片段占据了模块生产能力的很大一部分。 截至2013年，利用率有所回升，并增加至63％。

反倾销税（2012年至今）
在提起反倾销请求并进行调查后，美国对2012年从中国进口的太阳能产品征收31％至250％的关税。一年后，欧盟还对其实施了明确的反倾销和反补贴措施。从中国进口的太阳能电池板平均为47.7％，为期两年。

此后不久，中国又对美国多晶硅进口征收关税，这是太阳能电池生产的原料。 2014年1月，中国商务部对美国多晶硅生产商（如Hemlock Semiconductor Corporation）征收反倾销税至57％，而其他主要多晶硅生产公司，如德国瓦克化学和韩国OCI受影响较小。 所有这些都引起了支持者和反对者之间的争议，并成为辩论的主题。

部署历史
自20世纪90年代初以来，全球，区域和全国范围内的部署数据都有很好的记录。 虽然全球光伏发电容量持续增长，但各国的部署数据更具活力，因为它们强烈依赖国家政策。 许多组织每年发布有关光伏部署的综合报告。 它们包括年度和累计部署的光伏发电容量，通常以瓦特峰值给出，按市场细分，以及对未来趋势的深入分析和预测。

全球年度部署
由于PV部署的指数性质，大部分总容量已在2017年之前安装（见饼图）。 自20世纪90年代以来，除了2012年以外，每年在新安装的光伏发电容量方面创下了破纪录的一年。与之前的一些预测相反，2017年初的预测是2017年将安装85千兆瓦。接近年底然而，数字提高了2017年安装的95吉瓦。

全球累计
太阳能光伏发电容量的全球增长在1992年至2017年间呈指数曲线。下表显示了每年年底以兆瓦为单位的全球累计名义产能，以及百分比的逐年增长。 2014年，全球产能预计将增长33％，从139吉瓦增加到185吉瓦。 这相当于目前全球光伏产能翻番的指数增长率为29％或约为2。4年。 指数增长率：P（t）= P0ert，其中P0为139GW，生长速率r为0.29（导致倍增时间t为2。4年）。