本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
編者按：《大眾科學》的喬治·穆瑟爾將在“家庭太陽能”（前身為“60秒太陽能”）中記錄他安裝太陽能電池板的經歷。閱讀他的介紹 此處 並檢視所有帖子 此處。
太陽能涉及奇妙的量子物理學和材料科學，但其命運可能取決於承包商是否能學會擰緊面板，而不會丟失太多螺絲。面板本身僅佔太陽能電池陣列成本的一半左右；其餘是安裝和後端裝置。隨著面板製造商大幅削減價格，螺母和螺栓的重要性日益凸顯。幸運的是，一場靜悄悄的革命正在安裝領域進行。美國主要安裝商Borrego Solar的營運長布倫丹·內格爾表示，他們在過去兩年中將安裝速度提高了 40%。Zep Solar 發明了一種新的屋頂安裝系統，已獲得元件製造商 Canadian Solar 的支援，該系統使速度提高了兩倍。另一家大型安裝商 Acro Energy 的總裁納特·克雷默表示，他們簡化了準備工作，可以在您首次致電後的 30 天內將系統安裝在您的屋頂上——這比我花了大約八個月的時間有了很大的改進。
事實上，從歷史上看，太陽能的大部分成本節約都來自低技術方面。勞倫斯伯克利實驗室去年的一份研究表明，1998 年的陣列成本約為每瓦發電容量 11 美元：元件本身 5 美元，安裝和裝置 6 美元。到 2008 年，元件價格下降了每瓦 1 美元，安裝價格下降了 2 美元。隨著安裝商攀登學習曲線，價格有所下降。而且顯然他們還有改進的空間。該研究報告稱，德國的陣列比美國便宜每瓦 2 美元。Canadian Solar 的總經理邁克·米斯科夫斯基表示：“任何效率低下的地方都需要解決。”
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Zep Solar 執行長傑克·韋斯特表示，他 12 年前開始重新思考安裝系統。一個典型的 5 千瓦陣列的屋頂安裝架由 429 個金屬導軌、螺釘、墊圈和其他零件組成，這些零件必須被運到屋頂，保持井井有條以防丟失，並使用電鑽和一套套筒扳手擰在一起。然後，電工必須將接地線連線到所有金屬部件以確保安全。這些零件通常是銅、鋁和鋼的混合物，形成不同的金屬連線，這些連線會緩慢腐蝕。幾年後，我們可能會看到一波接地故障，從而為任何接觸陣列的人造成觸電風險。
他和他的同事開發的系統有 91 個零件（參見上面的對比照片，儘管它顯示的是 2 千瓦而不是 5 千瓦系統），並且只需要鑽頭和一個專用手動工具。該系統具有極簡主義的優雅。一個小的、可調節的安裝支架將每個面板固定在屋頂上，一個橫向的類似埃雷克特裝置的部件連線相鄰的面板，提供機械支撐和接地連線。在該公司的演示影片中，一對工人安裝了一個陣列，耗時 15 分鐘，而標準陣列則需要 1 小時（不包括地面的設定時間）。ZepSolar 副總裁丹尼爾·弗拉尼根聲稱，該系統將人工和零件成本降低了約每瓦 50 美分。它還使在需要時更容易拆卸和更換面板。
我應該指出，我沒有親自驗證這些說法，儘管我可以證明組裝傳統安裝框架的難度。內格爾同意大多數安裝系統都很繁瑣，並表示他喜歡 Zep 的方法，儘管他正在等待觀察它在實踐中如何證明自己。
內格爾告訴我 Borrego 降低安裝成本的無數其他方法。他們在到達現場之前將面板預組裝成四個一組的單元，標準化諸如陣列哪一側執行電線等操作，並堅持“測量兩次，切割一次”的格言，在任何人靠近梯子之前徹底規劃安裝。該公司有一個團隊，他們像弗雷德里克·泰勒一樣對新技術進行受控實驗，使用秒錶和計時日誌。他們既收集工人的想法，又培訓和再培訓他們。克雷默提供了類似的經驗教訓，並且還表示，降低成本通常意味著將較小的公司合併為更大的公司，以分攤管理費用。
大型太陽能裝置批發分銷商以及西海岸住宅安裝商 SunWize 的副總裁大衛·卡爾薩斯表示，一個挑戰是經驗豐富且才華橫溢的工人短缺。這也是太陽能電池陣列在很大程度上還不是 DIY 專案的原因。安裝它們需要專業知識，而且如果有什麼變化的話，他們需要的專業知識量一直在增加。隨著時間的推移，為專業人士簡化流程的努力可能會滲透到我們這些週末戰士身上。不過就目前而言，我認為房主們會簡單地對更低的價格感到感激。
圖片由 Zep Solar 提供