本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
编者按：《大众科学》的乔治·穆瑟一直在“家庭太阳能”（前身为“60秒太阳能”）博客中记录他安装太阳能电池板的经历。阅读他的介绍 此处 并查看所有帖子 此处。
安装太阳能电池板最困难的事情之一是获取良好的信息，所以我很高兴地宣布，我的太阳能博客同行 斯蒂芬和丽贝卡·赫伦 的新书《太阳能买家指南》即将在几周后出版。我邀请他们写一篇客座博客，谈谈他们认为家用太阳能技术的现状。
许多人倾向于在场外观望，直到出现一些突破，使太阳能“可行”或变得“经济实惠”。 显然，奥巴马夫妇就是其中一些人，他们拒绝允许免费安装太阳能电池板在他们的屋顶上！但即使太阳能装置通常不是免费的，它们仍然是一笔划算的买卖。
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我们完全有能力以可持续的方式设计建筑物和生活，并由太阳能提供动力，而且许多基本技术可以追溯到几千年前。然而，历史上，往往需要能源供应危机或生态破坏才能鼓励太阳能的广泛使用。古代罗马人在烧毁了所有可用的森林后，开发了heliocaminus，即“太阳炉”，这是一个朝南的房间，在冬天为他们的房屋供暖。同样，英国人在中世纪晚期消灭了他们的林地后，也发现了太阳能供暖的乐趣。获得阳光成为英国任何建筑物的基本权利，最终编纂在《古老光照权法》中。今天，动力来自于全球气候 disruption 和人均化石能源供应的峰值。
太阳能为何一直被视为最后手段的技术对我们来说是个谜，因为它可能非常具有成本效益。我们可以通过多种方式收集太阳能。我们不仅可以使用太阳能为冬季的房屋供暖，还可以加热我们的水，烹饪我们的食物，当然还可以将太阳能转化为电力。您可以使您的房屋实现碳中和，就像我们对我们 1932 年的平房所做的那样（见上图），或者您可以安装太阳能热水器或较小的光伏 (PV) 系统，仅抵消您家庭或办公室的部分化石能源消耗。
成本效益不仅取决于各种不同的 联邦、州和地方激励措施，还取决于系统的效率。将太阳能转化为热能比将其转化为电力更简单，通常也更有效，因此太阳能热水器的投资回收期通常比光伏系统更快，但在做出任何假设之前，请查看您当地的情况。目前，某些地区对光伏发电有惊人的激励措施。虽然拼凑的激励措施显然不尽如人意，但在取消对化石燃料行业的巨额补贴和税收减免，并建立碳排放上限或税收以解决其不利影响之前，对太阳能的此类减免使其能够在更公平的竞争环境中竞争。它们有助于创造规模经济和推动技术进步，这应有助于在未来降低价格。
技术一直在进步。现在正在被纳入太阳能电池板的一个非常酷的小工具是微型逆变器，这是过去“家庭太阳能”博客文章的主题（此处 和 此处）。这些精密的装置能够将每个单独的光伏组件泵出的直流电直接在组件处转换为交流电。
微型逆变器的一个巨大优势是它可以减轻光伏阵列上的阴影问题。当安装在屋顶上时，由于树木、另一栋建筑物、烟囱等原因，阵列通常会在一天中的某些时候遭受部分阴影。传统上，来自光伏组件阵列的输出被发送到一个主逆变器，并且由于组件和阵列的布线方式，即使是少量的阴影也可能对电力输出产生不成比例的巨大影响。如果没有微型逆变器，仅仅一个光伏组件的阴影就可能中断整个阵列的生产。但是有了微型逆变器，来自阴影组件的生产就可以被隔离，从而使太阳能电力能够从阵列的其余部分继续流动。
使用微型逆变器，光伏阵列布线更快、更直接，并且在紧急情况下更容易切断电源。微型逆变器还允许对单个光伏组件进行基于网络的生产监控，在办公室工作节奏放缓时提供娱乐。也许没有人向白宫解释过这些巧妙的东西。
正如小说家威廉·吉布森所打趣的那样，未来现在就在这里；只是尚未广泛普及。有效收集太阳能的技术已经可用，但尽管我们的第一家庭怎么做，但将其实施作为优先事项取决于我们。从像新型微型逆变器这样的高科技小工具，到可以为我们的建筑物和热水供暖的更平凡的技术，太阳能可以完成的事情种类繁多。无需等待未来的某个理论时间，因为太阳能现在就在这里，准备就绪。
赫伦夫妇的家，由他们提供