I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   P o w e r   E n g i n e e r i n g   ( I J A P E )   V o l .   1 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 2 ,   p p .   1 2 3 ~ 1 2 8   I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2             1 2 3       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J A P E   P h o t o v o l t a i c   S o l a r   E n e r g y   S y s t e m s :   M a r k e t   T r e n d s   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s       J o s h u a   K r a u t m a n n ,   J i n w e n   Z h u   D e p a r t m e n t   o f   E n g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,   M i s s o u r i   W e s t e r n   S t a t e   U n i v e r s i t y       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A u g   2 ,   2 0 1 2   R e v i s e d   O c t   2 6 ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   N o v   7 ,   2 0 1 2       T h e   w o r l d   t o d a y   u s e s   m o r e   e n e r g y   t h a n   e v e r   b e f o r e .     A s   a   g l o b a l   s o c i e t y   w e   m u s t   f i n d   m o r e   r e n e w a b l e   a n d   e f f i c i e n t   s o u r c e s   t o   o b t a i n   o u r   e n e r g y .     O n e   o f   t h e s e   s o u r c e s   m i g h t   c o m e   i n   t h e   f o r m   o f   s o m e t h i n g   t h a t   w e   i n t e r a c t   w i t h   e v e r y   d a y ,   t h e   s u n .     P h o t o v o l t a i c   s o l a r   c e l l s   a r e   a   g r o w i n g   m a r k e t   i n   t h e   r e n e w a b l e   e n e r g y   s e c t o r . Ba s i c   P V   c e l l   m a t e r i a l s   a r e   d i s c u s s e d   a n d   t h e   P V   m a r k e t   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   i s   a n a l y z e d ;   a r e P V   s o l a r   e n e r g y s y s t e m s   t h e   a n s w e r   t o   o u r   c u r r e n t   a n d   f u t u r e   e n e r g y   n e e d s ?   K e y w o r d :   P h o t o v o l t a i c   S y s t e m s   T h i n - F i l m   T e c h n o l o g y   O r g a n i c   S o l a r   C e l l s   Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   J o s h u a   K r a u t m a n n ,   J i n w e n   Z h u   D e p a r t m e n t   o f   E n g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,   M i s s o u r i   W e s t e r n   S t a t e   U n i v e r s i t y   e - m a i l :   j o s h u a k r a u t m a n n @ h o t m a i l . c o m ,   j z h u @ m i s s o u r i w e s t e r n . e d u       1 .   I N T R O D U C T I O N   E n e r g y   i s   o n e   o f   t h e   m o s t   i m p o r t a n t   r e s o u r c e s   i n   t o d a y s   g r o w i n g   e c o n o m y .   O v e r   t h e   l a s t   f o r t y   y e a r s ,   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   h a s   i n c r e a s e d   1 5 5 %   w o r l d w i d e   [ 1 ] .   T o d a y ,   t h e   m a j o r i t y   o f   t h e   w o r l d s   c o m m e r c i a l   e n e r g y   s u p p l y ,   g r e a t e r   t h a n   8 5 % ,   i s   p r o d u c e d   b y   f o s s i l   f u e l s   [ 2 ] . M o v i n g   f o r w a r d ,   w i t h   t h e   d e c r e a s e   i n   t h e   p r o d u c t i o n   a n d   u s e   o f   f o s s i l   f u e l s ,   t h e r e   w i l l   n e e d   t o   b e   n e w   e n e r g y   s o u r c e s   d e v e l o p e d   t h a t   c a n   k e e p   u p   w i t h   t h e   g l o b a l   e n e r g y   n e e d e d   t o   r u n   f a c i l i t i e s   a n d   h o m e s .   A   m a i n   c h a l l e n g e   o f   m a n y   c o u n t r i e s   i s   f i n d i n g   a   s u f f i c i e n t   a n d   r e l i a b l e   e n e r g y   s o u r c e   t o   m e e t   t h e   n e e d s   o f   t h e i r   g r o w i n g   e c o n o m i e s .   S e v e r a l   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s   a r e   c u r r e n t l y   i n   u s e   i n c l u d i n g   w i n d   p o w e r ,   t h e r m a l ,   a n d   t h e   u s e   o f   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   c e l l s .     T h e   u s e   o f   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   c e l l s   s e e m s   l i k e   a   n a t u r a l   c h o i c e   f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y .   A f t e r   a l l ,   t h e   s u n   p u t s   o u t   m o r e   e n e r g y   e v e r y d a y   t h a n   w e   c o u l d   e v e r   t h i n k   a b o u t   u s i n g .   T h i s   b e i n g   s a i d   t h e r e   a r e   m a n y   b a r r i e r s   w h i c h   m u s t   b e   o v e r c o m e   b e f o r e   s o l a r   e n e r g y   c a n   r e p l a c e   t r a d i t i o n a l   s o u r c e s   o f   p o w e r .   I n   a n   i n t e r v i e w   w i t h   t h e   B u l l e t i n   o f   t h e   A t o m i c   S c i e n t i s t ,   S t a n d f o r d   O v s h i n s k y ,   a t e c h n i c a l   p i o n e e r   i n   t h e   f i e l d   o f   p h o t o v o l t a i c s ,   s a i d ,   T h e   v e r y   b i g g e s t   b a r r i e r   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   i s   t h a t   t h e r e   i s   n o   e n e r g y   p o l i c y   t h a t   a l l o w s   f o r   n e w   a p p r o a c h e s .     P r o g r e s s   i s   b l o c k e d   a l l   t h e   t i m e   b y   o i l ,   a u t o m o b i l e ,   c o a l ,   a n d   u t i l i t y   i n d u s t r i e s .   T h e s e   a r e   s p e c i a l   i n t e r e s t s   t h a t   f e e l   v e r y   c h a l l e n g e d   a n d   s e e k   t o   p o s t p o n e   c h a n g e   a s   l o n g   a s   p o s s i b l e   [ 3 ] .   A n o t h e r   b a r r i e r   i s   t h a t   g e n e r a t i n g   e l e c t r i c i t y   u s i n g   p h o t o v o l t a i c s   c o s t   s i g n i f i c a n t l y   m o r e   t h a n   f r o m   t r a d i t i o n a l   p o w e r   s o u r c e s   s u c h   a s   t h e   b u r n i n g   o f   c o a l .   T h e   p u r p o s e   o f   t h i s   p a p e r   i s   t o   i n f o r m   t h e   r e a d e r   o f   t h e   m a r k e t   t r e n d s   w i t h i n   t h e   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   i n d u s t r y   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 2   :     1 2 3     1 2 8   1 2 4 2 .   P H O T O V O L T A I C   S O L A R   C E L L   M A T E R I A L S   A N D   C O S T S   A   s o l a r   c e l l   g e n e r a t e s   e l e c t r i c i t y   t h r o u g h   a   d i f f e r e n c e   i n   p o t e n t i a l   a t   t h e   j u n c t i o n   o f   t h e   P   a n d   N   l a y e r s .   S e v e r a l   i n d i v i d u a l   s o l a r   c e l l s   a r e   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   o n   a   s o l a r   p a n e l   a n d   t h e n   s e v e r a l   s o l a r   p a n e l s   a r e   c o n n e c t e d   i n   a   s o l a r   a r r a y .   T h e   r e s u l t   i s   a   c i r c u i t   t h a t   c a n   c r e a t e   e n o u g h   e l e c t r i c i t y   t o   p o w e r   D C   o r   A C   e l e c t r i c   l o a d s .   M a t e r i a l s   f o r   s o l a r   c e l l s   c a n   b e   c l a s s i f i e d   i n t o   t w o   m a i n   c a t e g o r i e s ,   i n o r g a n i c   a n d   o r g a n i c .   I n o r g a n i c   s o l a r   c e l l   m a t e r i a l s   i n c l u d e   b o t h   s i l i c o n   a n d   c o m p o u n d   s e m i c o n d u c t o r   m a t e r i a l s .   S i l i c o n   i s   s t i l l   t h e   m o s t   p o p u l a r   s e m i c o n d u c t o r   m a t e r i a l   u s e d   t o   m a k e   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   c e l l s ,   8 0 % - 9 0 % ,   d u e   t o   i t s   h i g h   e f f i c i e n c y   a n d   t h a t   t h e   r a w   m a t e r i a l   i s   r e a d i l y   a v a i l a b l e   [ 4 ] .   S i l i c o n   p h o t o v o l t a i c   c e l l s   a r e   b r o k e n   d o w n   i n t o   t h r e e   c a t e g o r i e s ,   s i n g l e - c r y s t a l   s i l i c o n ,   p o l y c r y s t a l l i n e   s i l i c o n ,   a n d   a m o r p h o u s   s i l i c o n .   B o t h   s i n g l e - c r y s t a l   s i l i c o n   ( s c - S i )   a n d   p o l y c r y s t a l l i n e   s i l i c o n   ( p c - S i )   a r e   u s e d   i n   l a r g e   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   d u e   t o   t h e i r   e f f i c i e n c y   a n d   a b i l i t y   t o   s t a n d   u p   t o   t h e   e l e m e n t s   w h e n   i n s t a l l e d   i n   o u t d o o r   s i t u a t i o n s   [ 5 ] .   C r y s t a l l i n e   s i l i c o n   d o e s   h a v e   a   m a j o r   d r a w b a c k ,   c o s t .         T h i n   f i l m   s o l a r   c e l l s   a r e   a n   a l t e r n a t i v e   t o   s i l i c o n .     T h i n   f i l m   t e c h n o l o g i e s   i n c l u d e   a m o r p h o u s   t h i n   f i l m   s i l i c o n   ( a - S i ) ,   s i n g l e - c r y s t a l l i n e t h i n   f i l m ,   a n d   p o l y c r y s t a l l i n e   t h i n   f i l m .     T h i n   f i l m   s i l i c o n   c e l l s ,   w h i l e   n o t   b e i n g   a s   e f f i c i e n t   a s   s i n g l e - c r y s t a l   a n d   m u l t i c r y s t a l l i n e   s i l i c o n   c e l l s ,   a r e   t r a d i t i o n a l l y   c h e a p e r   t o   p r o d u c e .     T h a t   b e i n g   s a i d   s i l i c o n   h a s   r e c e n t l y   h a d   p r i c e   r e d u c t i o n s   t h a t   h a v e   g r e a t l y   r e d u c e d   t h e   t h i n   f i l m s   c o s t   a d v a n t a g e   [ 4 ] .     T h e y   c a n   a l s o   b e   u s e d   i n   b u i l d i n g - i n t e g r a t e d   p h o t o v o l t a i c   p r o d u c t s   s u c h   a s   s o l a r   s h i n g l e s   a n d   o n   t h e   s u r f a c e   o f   g l a s s   w i n d o w s .     A   m a j o r   p r o b l e m   w i t h   a m o r p h o u s   s i l i c o n   c e l l s   i s   t h a t   t h e y   d o n t   h o l d   u p   w e l l   w h e n   s u b j e c t e d   t o   t h e   e l e m e n t s   i n   a n   o u t d o o r   a p p l i c a t i o n .     S i n g l e - c r y s t a l l i n e   t h i n   f i l m s ,   p r o d u c e d   u s i n g   g a l l i u m   a r s e n i d e   ( G a A s ) ,   h a v e   a n   a d v a n t a g e   d u e   t o   t h e i r   h i g h   e f f i c i e n c y   a n d   t h e i r   a b i l i t y   t o   b e   i n s e n s i t i v e   t o   h e a t   [ 6 ] .     P o l y c r y s t a l l i n e   t h i n   f i l m s   a r e   m a d e   f r o m   c o p p e r   i n d i u m   d i s e l e n i d e   ( C I S )   a n d   C a d m i u m   T e l l u r i d e   ( C d T e ) .     A   m a j o r   u s e   o f   C a d m i u m   T e l l u r i d e   i s   i n   u t i l i t y - s c a l e   P V   s y s t e m s .     O r g a n i c   s o l a r   c e l l   m a t e r i a l s   i n c l u d e   b o t h   c a r b o n - b a s e d   t h i n   f i l m   a n d   d y e   s e n s i t i z e d   m a t e r i a l s .     O r g a n i c   s o l a r   c e l l s   ( O S C )   u s e   s e m i c o n d u c t i n g   c o n j u g a t e d   p o l y m e r s   i n s t e a d   o f   s i l i c o n .     A n   a d v a n t a g e   o f   t h i s   t e c h n o l o g y   i s   t h a t   i t   c a n   b e   p r o d u c e d   i n   u l t r a - t h i n   s e m i c o n d u c t o r   f i l m s   [ 7 ] .     T h e s e   t h i n - f i l m s   c o u l d   b e   u s e d ,   a s   w i t h   i n o r g a n i c   c e l l s ,   i n   b u i l d i n g - i n t e g r a t e d   P V   p r o d u c t s   o r ,   d u e   t o   t h e i r   f l e x i b i l i t y   a n d   l i g h t   w e i g h t ,   i n   a n   a p p l i c a t i o n   s u c h   a s   t h e   b o d y   o f   a n   a u t o m o b i l e   [ 8 ] .     P o l y m e r s   t h a t   a r e   u s e d   t o   c r e a t e   O S C s   i n c l u d e   M D M O - P P V   ( p o l y [ 2 - m e t h o x y - 5 - ( 3 , 7 - d i m e t h y l o c t y l o x y ) ]   a n d   F 8 T B   ( p o l y ( 9 , 9 - d i o c t y l f l u o r e n e c o - b e n z o t h i a d i a z o l e )   [ 9 ] .     E v e n   t h o u g h   O S C s   a r e   c h e a p e r   t o   p r o d u c e   t h a n   i n o r g a n i c   c e l l s ,   t h e r e   a r e   t h r e e   m a i n   p r o b l e m s   t h a t   m u s t   b e   s o l v e d   b e f o r e   o r g a n i c   s o l a r   c e l l s   c a n   t a k e   o v e r   t h e   m a r k e t :   1 )   t h e y   a r e   l e s s   e f f i c i e n t ,   2 )   t h e y   d o n t   o f f e r   t h e   s a m e   s t a b i l i t y   a s   a   s i l i c o n   s o l a r   c e l l   u n d e r   r e g u l a r   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n s ,   a n d   3 )   m a s s   p r o d u c t i o n   h a s n t   b e e n   d e v e l o p e d   u p   t o   t h i s   p o i n t [ 7 ] .     T a b l e   1   [ 1 0 ] ,   s h o w n   b e l o w ,   l i s t s   t h e   s o l a r   c e l l   c o s t / w a t t   b y   t y p e   o f   m a t e r i a l ,   a l o n g   w i t h   t h e   m a x i m u m   e f f i c i e n c y   f o r   a   P V   m o d u l e   u s i n g   t h a t   m a t e r i a l   t y p e .     N o t i c e   t h a t   t h e   c o s t   a n d   e f f i c i e n c y   f o r   t h e   d y e - s e n s i t i z e d   a n d   o r g a n i c   m a t e r i a l   t y p e s   a r e n t   l i s t e d .     T h i s   i s   d u e   t o   t h e   f a c t   t h a t   t h e s e   t w o   m a t e r i a l s   a r e   s t i l l   i n   t h e   R & D   p h a s e   a n d   t h e r e   i s n t   s u f f i c i e n t   p r i c e   a n d   e f f i c i e n c y   d a t a   a b o u t   t h e m   a t   t h i s   t i m e .       T a b l e   1 .   S o l a r   c e l l   c o s t / w a t t   a n d   m a x i m u m   e f f i c i e n c y       C e l l   M a t e r i a l     u n i t s   s c - S i   p c - S i   a - S i   C I S   C d T e   M a x i m u m   P V   M o d u l e   E f f i c i e n c y   %   2 3   1 6   7 . 1 - 1 0   1 2 . 1   1 1 . 2   P V   M o d u l e   C o s t   U S D / W   <   1 . 4   <   1 . 4   0 . 8   0 . 9   0 . 9       3 .   U N I T E D   S T A T E S   S O L A R   M A R K E T   T R E N D S   T h e   u s e   o f   p h o t o v o l t a i c   ( P V )   s o l a r   s y s t e m s   h a s   i n c r e a s e d   g r e a t l y   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   o v e r   t h e   p a s t   f e w   y e a r s .     T h i s   i s   l a r g e l y   d u e   t o   t h r e e   c o n t r i b u t i n g   f a c t o r s :   1 .   T h e   r i s i n g   c o s t   o f   e l e c t r i c i t y     2 .   T h e   d e c r e a s e   i n   t h e   p r i c e   o f   p h o t o v o l t a i c   s o l a r   s y s t e m s   3 .   F e d e r a l   a n d   S t a t e   i n c e n t i v e s   f o r   i n s t a l l i n g   P V   s y s t e m s   T h e   U n i t e d   S t a t e s   i s   a n   a t t r a c t i v e   i n v e s t m e n t   o p p o r t u n i t y   f o r   m a n y   p e o p l e   i n v o l v e d   i n   t h e   P V   i n d u s t r y   b e c a u s e   o f   o u r   h i g h   e l e c t r i c a l   d e m a n d ,   a v a i l a b l e   l a n d   f o r   l a r g e   P V   s y s t e m s ,   a n d   o u r   i s o l a t i o n   f r o m   o t h e r   c o u n t r i e s . E v e n   t h o u g h   t h e   u s e   o f   P V   s y s t e m s   h a s   i n c r e a s e d   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s ,   w e   s t i l l   l a g   b e h i n d   s e v e r a l   c o u n t r i e s   i n c l u d i n g   J a p a n ,   a n d   G e r m a n y ,   w h i c h   h a d   a n   i n s t a l l e d   c a p a c i t y   o f   7 . 4 G W   ( s e e   F i g u r e   1 )   [ 1 1 ] .   F r e i b u r g ,   G e r m a n y   i s   c o n s i d e r e d   t o   b e   t h e   s o l a r   c a p i t a l   o f   E u r o p e   a n d   i s   t h e   h e a d q u a r t e r s   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   S o l a r   E n e r g y   S o c i e t y .     T h e   D e p a r t m e n t   o f   E n e r g y   a n a l y z e d   t h r e e   p o l i c y   c h a n g e s   t h a t   w o u l d   h a v e   t h e   g r e a t e s t   i m p a c t   o n   s o l a r   u s e   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   i n   t h e i r   2 0 0 7   R e n e w a b l e   S y s t e m s   I n t e r c o n n e c t i o n   r e p o r t s   [ 1 2 ] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E       P h o t o v o l t a i c   S o l a r   E n e r g y   S y s t e m s :   M a r k e t   T r e n d s   I n   T h e 1 .   D o i n g   a w a y   w i t h   n e t   m e t e r i n g   c a p s   a n d   s t a r t i n g   n e t   m e t e r i n g   i n   a r e a s   t h a t   c u r r e n t l y   d o n t   u s e   t h e   p r o g r a m   2 .   E x t e n d i n g   t h e   f e d e r a l   i n v e s t m e n t   t a x   c r e d i t 3 .   I m p r o v i n g   i n t e r c o n n e c t i o n   s t a n d a r d s                             F i g u r e   1 .   G l o b a l   C u m u l a t i v e   I n s t a l l e d   P V   C a p a c i     P V   s y s t e m s   c a n   b e   b r o k e n   d o w n   i n t o   t w o   m a i n   c a t e g o r i e s ,   g r i d e l e c t r i c   g r i d )   a n d   o f f - g r i d   s y s t e m s .   T h e s e   c a t e g o r i e s   c a n   t h e n   e a c h   b e   b r o k e n   d o w n   i n t o   s e c t o r s ,   r e s i d e n t i a l ,   n o n - r e s i d e n t i a l ,   a n d   u t i l i t y .     G r i d c o n n e c t e d   s y s t e m   t h e   P V   s y s t e m   i s   t i e d   t o   t h e   e l e c t r i c a l   g r i d .     T h i s   a l l o w s   t h e   e n d   u s e r   t h e   a b i l i t y   t o   u s e   t h e   e n e r g y   f r o m   t h e   P V   s y s t e m   d u r i n g   t h e   d a y   a n d   u s e   p o w e r   f r o m   t h e   u p r o d u c i n g   e n o u g h   p o w e r ,   s u c h   a s   n i g h t t i m e   o r   o n   o v e r c a s t   d a y s .   F i g u r e   2   s h o w s   t h e   r i s e   i n   g r i d s y s t e m s   o v e r   t h e   p a s t   1 0   y e a r s . A s   c a n   b e   s e e n ,   i n   2 0 0 0   t h e r e   w e r e   a l m o s t   n o   g r i d o n l y   a   l i t t l e   o v e r   2 0 0 M W   o f   i n s t a l l e d   o f f a p p r o x i m a t e l y   2 . 1 G W   a n d   o f f - g r i d   s y s t e m s   m a d e   u p   4 4 0 M W   o f   i n s t a l l e d   c a p a c i t y [ 1 1 ] .       F i g u r e   2 .   U . S .   C u m u l a t i v e   I n s t a l l e d   P V   C a p a c i t y   B y   I n t e r c o n n e c t i o n   S t a t u s   [ 1 1 ] F i g u r e   3   b r e a k s   d o w n   t h e   a n n u a l   i n s t a l l e d   g r i d y e a r s .     I n ,   2 0 1 0 ,   a n n u a l   d i s t r i b u t e d   g r i d 6 0 6 M W D C   [ 1 3 ] .     A l s o ,   n o t i c e   t h a t   t h e   s e c t o r   t h a t   h a s   g r o w n   t h e   m o s t   o v e r   t h e   l a s t   t h r e e   y e a r s   i s   t h e   u t i l i t y   s e c t o r .     F e d e r a l   a n d   S t a t e   t a x   i n c e n t i v e s   a l o n g   w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   r e q u i r e m e n t s   i n   s o m e   s t a t e s   a r e   t h e   m a i n   r e a s o n   f o r   t h e   g r o w t h   i n   t h e   u t i l i t y   s e c t o r . B e t w e e n   2 0 0 9   a n d   2 0 1 1 ,   u t i l i t y 6 3 0 M W . T h e   N a t i o n a l   R e n e w a b l e   E n e r g y   L a b o r a t o r y   s t a t e s   t h a t   t h e r e   a r e   a r o u n d   1 6 , 0 4 3 M W   o f   s o l a r   p r o j e c t s   c u r r e n t l y   i n   d e v e l o p m e n t   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   [ 4 ] .     F i g u r e   4   s h o w s   0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 C h i n 0 . 9 GW 2 % U S A   2 . 5 GW;   6 % R O 3 . 2 GW;   8 % M W   I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   P h o t o v o l t a i c   S o l a r   E n e r g y   S y s t e m s :   M a r k e t   T r e n d s   I n   T h e   U n i t e d   S t a t e s D o i n g   a w a y   w i t h   n e t   m e t e r i n g   c a p s   a n d   s t a r t i n g   n e t   m e t e r i n g   i n   a r e a s   t h a t   c u r r e n t l y   d o n t   u s e   t h e   E x t e n d i n g   t h e   f e d e r a l   i n v e s t m e n t   t a x   c r e d i t   I m p r o v i n g   i n t e r c o n n e c t i o n   s t a n d a r d s   G l o b a l   C u m u l a t i v e   I n s t a l l e d   P V   C a p a c i t y   t h r o u g h   2 0 1 0 [ 1 1 ] P V   s y s t e m s   c a n   b e   b r o k e n   d o w n   i n t o   t w o   m a i n   c a t e g o r i e s ,   g r i d - c o n n e c t e d   s y s t e m s   ( t i e d   t o   t h e   g r i d   s y s t e m s .   T h e s e   c a t e g o r i e s   c a n   t h e n   e a c h   b e   b r o k e n   d o w n   i n t o   s e c t o r s ,   r e s i d e n t i a l ,   i d - c o n n e c t e d   s y s t e m s   h a v e   g r o w n   i n   p o p u l a r i t y   i n   a l l   t h r e e   s e c t o r s .     I n   a   g r i d c o n n e c t e d   s y s t e m   t h e   P V   s y s t e m   i s   t i e d   t o   t h e   e l e c t r i c a l   g r i d .     T h i s   a l l o w s   t h e   e n d   u s e r   t h e   a b i l i t y   t o   u s e   t h e   e n e r g y   f r o m   t h e   P V   s y s t e m   d u r i n g   t h e   d a y   a n d   u s e   p o w e r   f r o m   t h e   u t i l i t y   a t   t i m e s   w h e n   t h e   P V   s y s t e m   i s n t   p r o d u c i n g   e n o u g h   p o w e r ,   s u c h   a s   n i g h t t i m e   o r   o n   o v e r c a s t   d a y s .   F i g u r e   2   s h o w s   t h e   r i s e   i n   g r i d s y s t e m s   o v e r   t h e   p a s t   1 0   y e a r s . A s   c a n   b e   s e e n ,   i n   2 0 0 0   t h e r e   w e r e   a l m o s t   n o   g r i d - c o n n e c t e d   P V   s y s t e m s   a n d   a   l i t t l e   o v e r   2 0 0 M W   o f   i n s t a l l e d   o f f - g r i d   s y s t e m s .   B y   2 0 1 0   g r i d - c o n n e c t e d   s y s t e m s   m a d e   u p   g r i d   s y s t e m s   m a d e   u p   4 4 0 M W   o f   i n s t a l l e d   c a p a c i t y [ 1 1 ] .   U . S .   C u m u l a t i v e   I n s t a l l e d   P V   C a p a c i t y   B y   I n t e r c o n n e c t i o n   S t a t u s   [ 1 1 ]     F i g u r e   3   b r e a k s   d o w n   t h e   a n n u a l   i n s t a l l e d   g r i d - c o n n e c t e d   P V   c a p a c i t y   b y   s e c t o r   o v e r   t h e   p a s t   1 0   y e a r s .     I n ,   2 0 1 0 ,   a n n u a l   d i s t r i b u t e d   g r i d - c o n n e c t e d   P V   i n s t a l l a t i o n s   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e   [ 1 3 ] .     A l s o ,   n o t i c e   t h a t   t h e   s e c t o r   t h a t   h a s   g r o w n   t h e   m o s t   o v e r   t h e   l a s t   t h r e e   y e a r s   i s   t h e   u t i l i t y   s e c t o r .     F e d e r a l   a n d   S t a t e   t a x   i n c e n t i v e s   a l o n g   w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   r e q u i r e m e n t s   i n   s o m e   s t a t e s   a r e   t h e   o w t h   i n   t h e   u t i l i t y   s e c t o r . B e t w e e n   2 0 0 9   a n d   2 0 1 1 ,   u t i l i t y - s c a l e   P V   i n s t a l l a t i o n s   r o s e   6 3 0 M W . T h e   N a t i o n a l   R e n e w a b l e   E n e r g y   L a b o r a t o r y   s t a t e s   t h a t   t h e r e   a r e   a r o u n d   1 6 , 0 4 3 M W   o f   s o l a r   p r o j e c t s   c u r r e n t l y   i n   d e v e l o p m e n t   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   [ 4 ] .     F i g u r e   4   s h o w s   a   b r e a k d o w n   o f   t h e   u t i l i t y 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 E U   2 9 . 3 GW 7 4 % C h i n 0 . 9 GW U S A   2 . 5 GW;   6 % R O 3 . 2 GW;   8 % J ap an   3 . 6 GW;   9 %   U n i t e d   S t a t e s   ( J o s h u a   K r a u t m a n n )   1 2 5 D o i n g   a w a y   w i t h   n e t   m e t e r i n g   c a p s   a n d   s t a r t i n g   n e t   m e t e r i n g   i n   a r e a s   t h a t   c u r r e n t l y   d o n t   u s e   t h e   2 0 1 0 [ 1 1 ]   c o n n e c t e d   s y s t e m s   ( t i e d   t o   t h e   g r i d   s y s t e m s .   T h e s e   c a t e g o r i e s   c a n   t h e n   e a c h   b e   b r o k e n   d o w n   i n t o   s e c t o r s ,   r e s i d e n t i a l ,   c o n n e c t e d   s y s t e m s   h a v e   g r o w n   i n   p o p u l a r i t y   i n   a l l   t h r e e   s e c t o r s .     I n   a   g r i d - c o n n e c t e d   s y s t e m   t h e   P V   s y s t e m   i s   t i e d   t o   t h e   e l e c t r i c a l   g r i d .     T h i s   a l l o w s   t h e   e n d   u s e r   t h e   a b i l i t y   t o   u s e   t h e   t i l i t y   a t   t i m e s   w h e n   t h e   P V   s y s t e m   i s n t   p r o d u c i n g   e n o u g h   p o w e r ,   s u c h   a s   n i g h t t i m e   o r   o n   o v e r c a s t   d a y s .   F i g u r e   2   s h o w s   t h e   r i s e   i n   g r i d - c o n n e c t e d   c o n n e c t e d   P V   s y s t e m s   a n d   c o n n e c t e d   s y s t e m s   m a d e   u p   g r i d   s y s t e m s   m a d e   u p   4 4 0 M W   o f   i n s t a l l e d   c a p a c i t y [ 1 1 ] .       U . S .   C u m u l a t i v e   I n s t a l l e d   P V   C a p a c i t y   B y   I n t e r c o n n e c t i o n   S t a t u s   [ 1 1 ]   c o n n e c t e d   P V   c a p a c i t y   b y   s e c t o r   o v e r   t h e   p a s t   1 0   c o n n e c t e d   P V   i n s t a l l a t i o n s   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   g r e w   b y   6 2 % ,   t o     [ 1 3 ] .     A l s o ,   n o t i c e   t h a t   t h e   s e c t o r   t h a t   h a s   g r o w n   t h e   m o s t   o v e r   t h e   l a s t   t h r e e   y e a r s   i s   t h e   u t i l i t y   s e c t o r .     F e d e r a l   a n d   S t a t e   t a x   i n c e n t i v e s   a l o n g   w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   r e q u i r e m e n t s   i n   s o m e   s t a t e s   a r e   t h e   s c a l e   P V   i n s t a l l a t i o n s   r o s e   6 3 0 M W . T h e   N a t i o n a l   R e n e w a b l e   E n e r g y   L a b o r a t o r y   s t a t e s   t h a t   t h e r e   a r e   a r o u n d   1 6 , 0 4 3 M W   o f   s o l a r   p r o j e c t s   a   b r e a k d o w n   o f   t h e   u t i l i t y - s c a l e   s o l a r   Gr i d   C o n n e c t e d O f f - Gr i d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 2   :     1 2 3     1 2 8   1 2 6 s y s t e m s   u n d e r   d e v e l o p m e n t   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s   b y   s i z e   a n d   c e l l   t e c h n o l o g y .     F i g u r e   5   s h o w s   t h e   t o t a l   u t i l i t y - s c a l e   s o l a r   s y s t e m s   c u r r e n t l y   i n   o p e r a t i o n .       F i g u r e   3 .   A n n u a l   I n s t a l l e d   G r i d - c o n n e c t e d   P V   C a p a c i t y   b y   S e c t o r   [ 1 3 ]             F i g u r e   4 . T o t a l   U . S .   U t i l i t y - S c a l e   S o l a r   C a p a c i t y   U n d e r   D e v e l o p m e n t   [ 4 ]     F i g u r e   5 .   T o t a l   U t i l i t y - S c a l e   S o l a r   C a p a c i t y   i n   O p e r a t i o n   [ 4 ]   0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 U t i l i t y N o n - R e s i d e n t i al R e s i d e n t i al PV :   C - S i   o r   N A 8 , 2 2 4 MW PV :   C d Te 2 , 6 6 8 MW Hy b r i d e 1 0 0 MW C S To w e r 2 , 6 5 5 MW C S Tr o u g h 1 , 3 7 5 MW O t h e r 4 0 0 MW PV :   C I S ,   1 5 0 MW PV :   C PV ,   4 7 1 MW C S P 5 0 3 MW PV 6 7 3 MW M W - d c   T o t a l   S o l a r   C a p a c i t y     i n   D e v e l o p m e n t   1 6 , 0 4 3   M W   T o t a l   S o l a r   C a p a c i t y     i n O p e r a t i o n   1 , 1 7 6   M W   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E     I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2       P h o t o v o l t a i c   S o l a r   E n e r g y   S y s t e m s :   M a r k e t   T r e n d s   I n   T h e   U n i t e d   S t a t e s   ( J o s h u a   K r a u t m a n n )   1 2 7 I n c e n t i v e s   f o r   i n s t a l l i n g   n o n - r e s i d e n t i a l   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   o c c u r   o n   t w o   d i f f e r e n t   l e v e l s ,   f e d e r a l   a n d   s t a t e .     A t   t h e   f e d e r a l   l e v e l ,   i n c e n t i v e s   a r e   i n   t h r e e   d i f f e r e n t   f o r m s ,   i n v e s t m e n t   t a x   c r e d i t ,   a c c e l e r a t e d   t a x   d e p r e c i a t i o n s ,   a n d   t a x   c r e d i t   b o n d s .     I n v e s t m e n t   t a x   c r e d i t s   a r e   t a x   i n c e n t i v e s   t h a t   p e r m i t   c o m p a n i e s   o r   i n d i v i d u a l s   t o   d e d u c t   a   s p e c i f i e d   p e r c e n t a g e   o f   c e r t a i n   i n v e s t m e n t   c o s t s   f r o m   t h e i r   t a x   l i a b i l i t y   i n   a d d i t i o n   t o   t h e   n o r m a l   a l l o w a n c e s   f o r   d e p r e c i a t i o n .     P r i o r   t o   2 0 0 5 ,   t h e   I R S   i n v e s t m e n t   t a x   c r e d i t   f o r   s o l a r   e n e r g y   e q u i p m e n t   w a s   1 0 % .     I n   2 0 0 5 ,   t h e   E n e r g y   P o l i c y   A c t   w a s   p a s s e d .     T h e   E n e r g y   P o l i c y   A c t   o f   2 0 0 5   p r o v i d e s   t a x   b r e a k s   a n d   l o a n   g u a r a n t e e s   f o r   t h e   d e v e l o p m e n t   a n d   u s e   o f   i n n o v a t i v e   t e c h n o l o g i e s .     I n c l u d e d   i n   t h i s   l e g i s l a t i o n   w a s   a   2 0 %   i n c r e a s e   t o   t h e   s o l a r   e n e r g y   t a x   c r e d i t   f o r   p r o j e c t s   t h a t   c a m e   o n l i n e   b e t w e e n   2 0 0 6   a n d   t h e   b e g i n n i n g   o f   2 0 0 8 .     T h e   E n e r g y   I m p r o v e m e n t   a n d   E x t e n s i o n   A c t   o f   2 0 0 8   i n c l u d e d   t a x   c r e d i t s   a n d   i n c e n t i v e s   f o r   p u r c h a s i n g   e n e r g y   e f f i c i e n t   d e v i c e s   a l o n g   w i t h   e x t e n d i n g   t h e   s o l a r   e n e r g y   t a x   c r e d i t   f o r   n o n - r e s i d e n t i a l   i n s t a l l a t i o n   t o   D e c e m b e r   3 1 ,   2 0 1 6 .     T h i s   t a x   c r e d i t   i s   r e a l i z e d   i n   t h e   y e a r   i n   w h i c h   t h e   P V   p r o j e c t   b e g i n s   c o m m e r c i a l   o p e r a t i o n s ,   b u t   v e s t s   l i n e a r l y   o v e r   a   5 - y e a r   p e r i o d   ( i . e . ,   2 0 %   o f   t h e   3 0 %   c r e d i t   v e s t s   e a c h   y e a r   o v e r   a   5 - y e a r   p e r i o d ) [ 1 4 ] .     U n d e r   p r o v i s i o n s   i n   t h e   I n t e r n a l   R e v e n u e   C o d e ,   e l e c t r i c i t y   p r o d u c i n g   s o l a r   e n e r g y   e q u i p m e n t   f a l l s   u n d e r   a n   a c c e l e r a t e d   i n c o m e   t a x   d e d u c t i o n   f o r   d e p r e c i a t i o n .     T h i s   a l l o w s   f o r   t h e   p u r c h a s e r   o f   c o m m e r c i a l   s o l a r   e q u i p m e n t   t o   o b t a i n   a   t a x   b e n e f i t   e q u a l   t o   a b o u t   5 6 %   o f   t h e   i n s t a l l e d   c o s t   o f   a   c o m m e r c i a l   P V   s y s t e m   [ 1 4 ] .     P a r t   o f   t h e   E n e r g y   P o l i c y   A c t   o f   2 0 0 5   w a s   t h e   c r e a t i o n   o f   C l e a n   R e n e w a b l e   E n e r g y   B o n d s .     T h e s e   b o n d s   a l l o w   f o r   t h e   p u r c h a s e r   o f   s o l a r   e q u i p m e n t   t o   r e c e i v e   a   f e d e r a l   i n c o m e   t a x   b o n d   i n s t e a d   o f   p a y i n g   i n t e r e s t   o n   t h e i r   l o a n .         I n c e n t i v e s   a t   t h e   s t a t e   l e v e l   v a r y   d e p e n d i n g   o n   t h e   s t a t e ,   b u t   g e n e r a l l y   i n c l u d e   i t e m s   s u c h   a s   n e t   m e t e r i n g ,   c a s h   i n c e n t i v e s ,   s t a t e   t a x   i n c e n t i v e s ,   a n d   m u l t i p l i e r s   w i t h i n   t h e   s t a t e   r e n e w a b l e   e n e r g y   p o r t f o l i o   ( R P S )   p o l i c i e s .     N e t   m e t e r i n g   i s   a   p o l i c y   t h a t   a l l o w s   f o r   u t i l i t y   c u s t o m e r s   t o   g e t   r e i m b u r s e d   f o r   e l e c t r i c i t y   t h a t   t h e y   f e e d   o n t o   t h e   e l e c t r i c   g r i d   w h e n   t h e i r   s o l a r   e n e r g y   s y s t e m   p r o d u c e s   m o r e   p o w e r   t h a n   t h e y   c o n s u m e .     T h e   c u s t o m e r   g e t s   r e i m b u r s e d   a t   a   r a t e   w h i c h   i s   c o m p a r a b l e   t o   t h e   m o n e y   t h a t   t h e y   w o u l d   h a v e   p a i d   p e r   k i l o w a t t / h o u r .     F o r t y - f o u r   s t a t e s   a n d   t h e   D i s t r i c t   o f   C o l u m b i a   p a r t i c i p a t e   i s   s o m e   l e v e l   o f   n e t   m e t e r i n g .     S t a t e   p r o v i d e d   c a s h   i n c e n t i v e s   f o r   i n s t a l l i n g   P V   s y s t e m s   h a v e   b e e n   a   m a j o r   p a r t   o f   g e t t i n g   p e o p l e   i n t e r e s t e d   i n   u s i n g   s o l a r   e n e r g y   f o r   t h e i r   f a c i l i t i e s .     T h e   c a s h   i n c e n t i v e s   h e l p   c o v e r   t h e   c o s t   o f   i n s t a l l i n g   t h e   s y s t e m s .     A n   e x a m p l e   o f   t h e s e   c a s h   i n c e n t i v e s   i s   t h e   C a l i f o r n i a   S o l a r   I n i t i a t i v e .     T h e   p r o g r a m   p r o v i d e s   p e r f o r m a n c e - b a s e d   i n c e n t i v e s   t o   s y s t e m s   l a r g e r   t h a n   5 0 k W   [ 1 4 ] .     S o m e   s t a t e s   a l s o   p r o v i d e   t a x   i n c e n t i v e s   f o r   i n s t a l l i n g   P V   s y s t e m s .     F o r   e x a m p l e ,   a   n o n - r e s i d e n t i a l   G r i d - t i e d   P V   i n s t a l l a t i o n   i n   A r i z o n a   t h a t   q u a l i f i e s   f o r   t h e   U t i l i t y   R e b a t e   P r o g r a m   c a n   r e c e i v e   a   r e b a t e   o f   $ 1 . 7 5 / W   f o r   a   P V   s y s t e m   t h a t   p r o d u c e s   u p   t o   3 0 k W   o f   e l e c t r i c i t y   [ 6 ] .     A   r e n e w a b l e   e n e r g y   p o r t f o l i o   i s   a   r e g u l a t i o n   t h a t   s o m e   s t a t e s   h a v e   i n   p l a c e   t h a t   r e q u i r e s   t h e   e l e c t r i c a l   p r o v i d e r s   t o   i n c r e a s e   p r o d u c t i o n   o f   e n e r g y   f r o m   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s .     I n   o r d e r   t o   m e e t   t h e   R P S   r e q u i r e m e n t s ,   e l e c t r i c i t y   p r o v i d e r s   h a v e   t o   p r o v e   t h e y   a r e   u s i n g   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s .     T h e y   d o   t h i s   b y   o b t a i n i n g   r e n e w a b l e   e n e r g y   c r e d i t s   ( R E C s )   w h e n   t h e y   i n s t a l l   i t e m s   s u c h   a   s o l a r   e n e r g y   s y s t e m s .         F i g u r e   6 .   A v e r a g e   P V   M o d u l e   P r i c e s ,   A l l   T e c h n o l o g i e s ,   1 9 8 0 - 2 0 0 8   [ 1 6 ]       T h e   c o s t   o f   P V   M o d u l e s   h a s a l w a y s   b e e n   a   m a j o r   f a c t o r   i n   c h o o s i n g   t o   i n s t a l l   a   s o l a r   e n e r g y   s y s t e m   a t   a   f a c i l i t y .     R e s e a r c h   i n d i c a t e s   t h e   c o s t s   o f   p u r c h a s i n g   a n d   i n s t a l l i n g   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   a s   v a r y i n g   g r e a t l y   f r o m   c o u n t r y   t o   c o u n t r y .     A r o u n d   4 0   t o   6 0   p e r c e n t   o f   t h e   c o s t   o f   a   P V   s y s t e m   i s   i n   p r o d u c t i o n   [ 1 5 ] .     I n i t i a l l y ,   0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 9 8 0 1 9 8 2 1 9 8 4 1 9 8 6 1 9 8 8 1 9 9 0 1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0 2 0 0 2 2 0 0 4 2 0 0 6 2 0 0 8 A v e r a g e   M o d e u l   P r i c e ,   C u r r e n   U S D Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 2   :     1 2 3     1 2 8   1 2 8 t h e   h i g h   c o s t   a n d   l o w   e n e r g y   o u t p u t   w e r e   a   b i g   t u r n o f f   f o r   m a n y   c u s t o m e r s .     T h e   c o s t   o f   P V   m o d u l e s   h a s   s t e a d i l y   d e c r e a s e d   s i n c e   t h e   1 9 8 0 s   a n d   t o d a y   a l o n g   w i t h   t a x   i n c e n t i v e s   a n d   m o r e   s t r i c t   e n e r g y   r e g u l a t i o n s   h a v e   f i n a l l y   r e a c h e d   a   p o i n t   w h e r e   t h e y   a r e   e c o n o m i c a l   t o   i n s t a l l .     F i g u r e   6 ,   b e l o w ,   s h o w s   t h e   g l o b a l   a v e r a g e   o f   P V   m o d u l e s   a c r o s s   a l l   P V   t e c h n o l o g i e s   f r o m   1 9 8 0   t h r o u g h   2 0 1 0   [ 1 6 ] .     T h i s   g r a p h   i n d i c a t e s   t h e   a v e r a g e   c o s t   a c r o s s   a l l   o f   t h e   P V   t e c h n o l o g i e s .     A s   d i s c u s s e d   p r e v i o u s l y ,   s o m e   t e c h n o l o g i e s   a r e   c h e a p e r   t o   p r o d u c e   t h a n   o t h e r s .     T h e   c o s t   i n c r e a s e s   b e t w e e n   1 9 8 8   a n d   1 9 9 0   d u e   t o   a   l o w   s u p p l y   a n d   h i g h   d e m a n d   f o r   P V   m o d u l e s .     T h e   c o s t   a l s o   i n c r e a s e s   f r o m   2 0 0 3   t o   m i d   2 0 0 8 .     T h i s   o n c e   a g a i n   i s   d u e   t o   s t r o n g   d e m a n d   f o r   P V   m o d u l e s   a n d   a   l i m i t e d   s u p p l y   o f   m a t e r i a l s   s u c h   a s   p o l y s i l i c o n .   T h e   c o s t   s t a r t e d   t o   d e c r e a s e   a g a i n   i n   2 0 0 8   d u e   t o   t h e   e c o n o m i c   r e c e s s i o n   a n d   a   r e a d i l y   a v a i l a b l e   s u p p l y   o f   p o l y - s i l i c o n   a n d   m o d u l e s   [ 1 6 ] .       4 .   C O N C L U S I O N   P h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   h a v e   s t a r t e d   t o   g a i n   g r o u n d   i n   t h e   U n i t e d   S t a t e s ,   e s p e c i a l l y   i n   t h e   p a s t   c o u p l e   o f   y e a r s .     F e d e r a l   a n d   s t a t e   i n c e n t i v e s   a n d   t a x   b r e a k s   a l o n g   w i t h   t h e   r i s i n g   c o s t   o f   e n e r g y   a n d   l o w e r   P V   c o s t   h a v e   b r o u g h t   s o l a r   u s e   t o   t h e   f o r e f r o n t .     T e c h n o l o g i c a l   b r e a k t h r o u g h s   i n   p h o t o v o l t a i c   e f f i c i e n c y   a n d   m a t e r i a l s ,   s u c h   a s   t h i n - f i l m s   a n d   o r g a n i c   s o l a r   c e l l s ,   h a v e   a l l o w e d   s o l a r   t e c h n o l o g y   t o   b e   l i g h t e r   a n d   m o r e   f l e x i b l e   t h a n   e v e r   b e f o r e ,   o p e n i n g   a   w h o l e   n e w   r e a l m   o f   p o s s i b i l i t i e s .     I n c r e a s i n g   e n e r g y   c o s t   a n d   e n v i r o n m e n t a l   c o n c e r n s   d e m a n d   t h a t   w e   f i n d   a   s o l u t i o n   t o   o u r   e n e r g y   n e e d s .     P h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   a n d   t e c h n o l o g y   p r o v i d e   u s   w i t h   a   p o s s i b l e   s o l u t i o n   t o   t h e s e   i s s u e s   a n d   h a s   a   p r o m i s i n g   f u t u r e .         R E F E R E N C E S   [ 1 ]   S i n h a ,   Bi k r a m j i t .   T r e n d s   i n   G l o b a l   S o l a r   P h o t o v o l t a i c   Re s e a r c h :   S i l i c o n   V e r s u s   N o n - S i l i c o n   M a t e r i a l s .   Cu r r e n t   S c i e n c e ;   M a r c h   2 0 1 1   [ 2 ]   A b d u l l a h ,   S . M . ,   I . M .   M u s l i h ,   a n d   W .   A b u   H u s a i n .   N a t i o n a l   G r i d ,   D i e s e l ,   a n d   P h o t o v o l t a i c P o w e r   G e n e r a t i o n   S y s t e m s   i n   J o r d a n :   A n   E n g i n e e r i n g   a n d   E c o n o m i c a l   E v a l u a t i o n .   E n e r g y   S o u r c e s ,   P a r t   B ;   2 0 1 0   [ 3 ]   Bu l l e t i n   o f   t h e   A t o m i c   S c i e n t i s t s .   S t a n d f o r d   O v s h i n s k y :   P u r s u i n g   S o l a r   E l e c t r i c i t y   a t   a   Co s t E q u a l   t o   o r   L o w e r   T h a n   T h a t   o f   c o a l   E l e c t r i c i t y .   2 0 1 1   [ 4 ]   M e n d e l s o h n ,   M i c h a e l ,   T r a v i s   L o w d e r ,   a n d   Br e n d a n   Ca n a v a n .   U t i l i t y - S c a l e   Co n c e n t r a t i n g   S o l a r P o w e r   a n d   P h o t o v o l t a i c s   P r o j e c t s :   A   T e c h n o l o g y   a n d   M a r k e t   O v e r v i e w .   N a t i o n a l Re n e w a b l e   E n e r g y   L a b o r a t o r y ,   T e c h n i c a l   Re p o r t ;   A p r i l   2 0 1 2     [ 5 ]   S i n h ,   D i l a w a r ,   P h i l i p   J e n n i n g s .   T h e   O u t l o o k   f o r   Cr y s t a l l i n e   S o l a r   P h o t o v o l t a i c   T e c h n o l o g y   o v e r t h e   N e x t   D e c a d e .   A m e r i c a n   I n s t i t u t e   o f   P h y s i c s ;   2 0 0 7   [ 6 ]   e n e r g y . g o v ,   U . S .   D e p a r t m e n t   o f   E n e r g y ,   2 0 1 2   [ 7 ]   L i a o ,   K a n g - S h y a n g ,   S o n i y a   D .   Y a m b e m ,   A m r i t a   H a l d a r ,   N i g e l   J .   A l l e y ,   S e a m u s   A .   Cu r r a n .   D e s i g n s   a n d   A r c h i t e c t u r e s   f o r   t h e   N e x t   G e n e r a t i o n   o f   O r g a n i c   S o l a r   Ce l l s .   E n e r g i e s ;   2 0 1 0   [ 8 ]   M i y a k e ,   K u n i h i t o ,   Y a s u n o r i   U e t a n i ,   T a k a h i r o   S e i k e ,   T a k e h i t o   K a t o ,   K e n i c h i r o   O y a ,   K e n Y o s h i m u r a ,   a n d   T o s h i h i r o   O h n i s h i .   D e v e l o p m e n t   o f   N e x t   G e n e r a t i o n   O r g a n i c   S o l a r   Ce l l .   S u m i t o m o   Ch e m i c a l   Co . ,   L t d ;   2 0 1 0   [ 9 ]   H o p p e ,   H a r a l d   a n d   N i y a z i   S e r d a r   S a r i c i f t c i .   O r g a n i c   S o l a r   Ce l l s :   A n   O v e r v i e w .   M a t e r i a l s   Re s e a r c h   S o c i e t y ,   2 0 0 4   [ 1 0 ]   I n t e r n a t i o n a l   Re n e w a b l e   E n e r g y   A g e n c y .   Re n e w a b l e   E n e r g y   T e c h n o l o g i e s :   Co s t A n a l y s i s   S e r i e s .   J u n e   2 0 1 2   [ 1 1 ]   U n i t e d   S t a t e s   D e p a r t m e n t   o f   E n e r g y .   2 0 1 0   S o l a r   T e c h n o l o g y   M a r k e t   Re p o r t .   2 0 1 0   [ 1 2 ]   U n i t e d   S t a t e s   D e p a r t m e n t   o f   E n e r g y .   S o l a r   T e c h n o l o g y   P r o g r a m ,   M u l t i   Y e a r   P r o g r a m   P l a n   2 0 0 8 - 2 0 1 2 .   A p r i l   2 0 0 8   [ 1 3 ]   S h e r w o o d ,   L a r r y .   U . S .   S o l a r   M a r k e t   T r e n d s   2 0 1 0 .   J u n e   2 0 1 1   [ 1 4 ]   Bo l i n g e r ,   M a r k .   F i n a n c i n g   N o n - Re s i d e n t i a l   P h o t o v o l t a i c   P r o j e c t s :   O p t i o n s   a n d   I m p l i c a t i o n s .   L a wr e n c e   B e r k l e y   Na t i o n a l   L a b o r a t o r y ;   J a n u a r y   2 0 0 9   [ 1 5 ]   w w w . s o l a r s e r v e r . c o m ,   2 0 1 2   [ 1 6 ]   U n i t e d   S t a t e s   D e p a r t m e n t   o f   E n e r g y .   2 0 0 8   S o l a r   T e c h n o l o g y   M a r k e t   Re p o r t .   2 0 0 8       B I O G R A P H I E S   O F   A U T H O R S     J o s h u a   K r a u t m a n n   h o l d s   a   Ba c h e l o r   o f   S c i e n c e   i n   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,   M a y   2 0 0 5 ,   a n d   a   M a s t e r s   o f   A p p l i e d   S c i e n c e   i n   E n g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y   M a n a g e m e n t ,   D e c e m b e r   2 0 1 2 ,   b o t h   f r o m   M i s s o u r i   W e s t e r n   S t a t e   U n i v e r s i t y .     H e   h a s   b e e n   e m p l o y e d   a s   a n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   T e c h n i c i a n   a t   Bl a c k   a n d   V e a t c h   Co r p o r a t i o n   f o r   s e v e n   a n d   a   h a l f   y e a r s   c o m p l e t i n g   e l e c t r i c a l   p o w e r   a n d   l i g h t i n g   d e s i g n s   f o r   w a t e r   a n d   w a s t e w a t e r   f a c i l i t i e s .         J i n w e n   Zh u   h o l d s   a   P h . D .   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   A u g u s t   2 0 0 5 ,   a n d   a   M . S .   i n   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   D e c e m b e r   2 0 0 3 ,   b o t h   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   N o r t h   C a r o l i n a   a t   C h a r l o t t e .   H e   i s   a n   a s s o c i a t e   p r o f e s s o r   a t   M i s s o u r i   W e s t e r n   S t a t e   U n i v e r s i t y ,   U S A .   H i s   r e s e a r c h / t e a c h i n g   i n t e r e s t s   i n c l u d e   r e n e w a b l e   e n e r g y ,   n a n o - s t r u c t u r e d   d e v i c e s ,   p o w e r   s y s t e m   a u t o m a t i o n ,   c o m m u n i c a t i o n s ,   a n d   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.