太阳位于我们太阳系的中心，距地球约9300万mile[1]。太阳主要由氢和少量的氦组成，是一个巨大的核反应堆。但是，它与电力公司用来发电的核电厂中的反应堆是不同的。核电厂中的反应堆是核裂变反应堆，设计成在受控方式下将铀235原子分裂。这个过程中产生的热量把反应堆中的水加热至沸腾，产生蒸汽，推动涡轮机旋转，从而带动发电机发出电力。
太阳是一个巨大的核聚变反应堆。核聚变在太阳的内核中发生，剧烈的压力和热迫使氢原子熔合，产生稍微大一点的氦原子。这个过程中，会释放出极大的能量，这些能量转移到太阳的表面，然后主要以光和热的形式辐射到空间。
太阳辐射到空间的光束到达地球，温暖和照亮我们的星球，并滋养着水中和陆地上的生态系统。值得注意的是，地球仅仅得到了太阳输出的很微小的一部分——大约是从太阳表面辐射出能量的十亿分之零点五。虽然我们分配到的能量很少很少，但是这微小的一部分能量却相当于1.7亿GW的功率。法国能源专家Jean-Marc Jancovici说：“地球每年获得的太阳能大概是人类消耗的总能量的10000倍。”要用太阳能代替所有当前用于为人类社会供电的石油、煤、天然气和铀，那么我们每天仅仅需要捕获照射到地球上的阳光能量的0.01%。如第1章中所述，40min阳光的价值等价于人类社会一年消耗的所有能量！
美国能源部的国家可再生能源实验室（NREL）认为，若要发出美国所消耗的电力，这相当于全国总能耗的40%，我们只需在7%的地表总面积上安装PV，而这些面积目前是城市和住宅。通过在房顶上、停车场上空和建筑物侧面上安装PV，可以实现这一设想。换句话说，我们连1acre[2]新地也无需拨出，就能够使得PV成为我们电力的主要来源。
太阳能的变化(www.xing528.com)
阳光的强度因地区而异。比如在美国，西南部就受到阳光的眷顾。然而，基于年度统计，堪萨斯城获得的阳光仅仅比菲尼克斯少25%。布法罗位于美国最多云的区域之一，获得的日照则比堪萨斯城少50%。太阳能电力在所有的地区都能工作，只不过在云较多的地区系统的规模必须增大，从而弥补较少的日照。
PV和太阳能吸纳
今天所使用的绝大多数太阳能电池是基于硅晶的——也就是说，它们是由晶体形态的硅制成的。如文中所强调的，这些电池利用电磁波谱（在300～1100nm范围内的辐射）的可见部分和下端的红外部分的能量发电（1nm=10-9m）。薄膜太阳能模块的响应范围通常窄得多——从300nm到略低于600nm——虽然较新的设计能够将范围增加到1100nm以上。
本章将阐述太阳和太阳的辐射。我们将一一讲解对太阳能发电系统至关重要的几个关键概念：辐射照度、辐照、日照率和日照小时数。我们也将仔细讲解直射辐射与散射辐射之间的差别，以及阐述几个关键概念，如方位角、高度角和倾斜角。安装者对这些概念的理解是极为重要的，最后的三个对于如何安装PV阵列从而得到最优的年发电量尤为重要。
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