太阳能的年潜力远远超过世界能源消耗，但使用太阳提供全球电力需求的很大一部分的目标远未实现。
来自美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家，以及来自日本和德国类似研究所的同行，以及大学和工业界的研究人员，评估了最近的光伏发展轨迹，并概述了生产大部分的潜在全球途径在新的科学论文“Terawatt-Scale Photovoltaics：轨迹和挑战” 中，世界太阳能发电量。
2016年3月，57名专家在德国召开了全球太阳能研究联盟(GA-SERI)聚会，讨论了支持下一对太阳能大规模扩张所需的政策举措和技术进步。几十年。
NREL材料科学中心主任南希·海格尔说：“当我们走到一起时，人们一致认为全球光伏产业将在未来十年内达到多太瓦的规模。” “然而，在全球能源经济中充分发挥光伏技术的潜力将需要科学和技术的不断进步。将全球研究界聚集在一起，以解决与实现这一目标相关的挑战，是朝这个方向迈出的关键一步。”
光伏发电(PV)产生的电力约占2015年全球总发电量的1%，但也占新装机容量的20%左右。国际太阳能联盟设定的目标是到2030年至少增加3太瓦 - 或3,000千兆瓦(GW)的太阳能发电容量，而目前的装机容量为71吉瓦。但即使是最乐观的预测也未能代表过去十年中PV的实际部署，GA-SERI论文讨论了到2030年安装5-10太瓦光伏容量的现实轨迹。
根据科学论文的说法，通过持续的技术改进和成本降低，以及继续采用激励计划来支付光伏系统的前期成本，可以实现这一数字，除了Haegel，David David Feldman，Robert共同撰写了该论文。 Margolis，William Tumas，Gregory Wilson，Michael Woodhouse和NREL的Sarah Kurtz。
GA-SERI的专家预测，如果能够克服这些挑战，到2030年可以实现5-10太瓦的光伏容量：
PV的成本持续降低，同时也提高了太阳能组件的性能
扩大制造和安装能力所需的成本和时间的下降
转向更灵活的电网，通过增加负载转移，能量存储或传输来处理高水平的PV
通过使用更多用于运输和加热或冷却的电力需求增加
太阳能发电能源的储存持续进展。
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