在全球經濟持續成長，亞洲等新興國家興起，能源需求大幅度成長，使得能源價格持續高漲，為了降低人類能源使用率成長，各種替代能源與節能技術紛紛興起，其中近幾年的新興節能技術可以LED為代表，而替代能源則可以太陽光電、風力發電等為代表，更有廠商推出LED結合太陽光電或風力發電等離電型LED照明產品(Off-Grid)，由於離電型LED照明目前仍市處於起步階段，因此市場規模不大，2007年市場規模僅8.9百萬美元，較2006年成長16%，主要營收來自於與太陽能結合的產品。
　隨著替代能源的趨勢發展，太陽光電已成為最具爆發性的新能源，然而就經濟效益來說，現階段太陽光電發電成本仍然偏高，因此，搭配LED光源節能產品的整合，成為近期備受產業界重視的議題。太陽能LED照明系統，是由太陽電池板在日間吸收太陽輻射光能，轉化為電能，再透過電源控制器儲存於蓄電池中，設定電源控制器在夜晚時將儲存在蓄電池的電力釋放，以LED為光源應用，因此太陽光電與LED的結合，可說是新能源與節能的最佳典範，市場前景可期，預計至2010年LED離電型照明營收將達0.3億美元，2006-2010年複合成長率達40%。

圖1 全球離電型LED照明市場分析

資料來源：Strategies Unlimited；工研院IEK（2008/06）

　依區域別來看，發展較快的地區以美國及歐洲為主。另外值得注意的是，許多供應商亦將LED與太陽能結合產品銷售至第三世界國家如印度，主要是因為第三世界國家市網電力不普及且鋪設線路成本高，因此使用太陽能可以省去鋪設線路的成本及困難。

一、PV與LED比較

　以新能源來說，目前仍以太陽光電產業最為火紅，近期政府、研發與產業界於太陽光電技術之投入相當深切，然就經濟效益而言，現階段太陽光電發電成本仍與市電差距頗大，以至於持續仰賴政策補助所導引的市場，具高度政策不穩定之風險，若能搭配節能產品的應用，一來可減少政策導引市場的風險，更可提昇產品之附加價值，且可透過外銷等方式擴大市場；因此，太陽光電與節能產品之整合應用，成為近期備受重視之領域。
　照明佔全球能源消耗相當高的比重，再加上各國目前仍以低效率光元為主要照明光源，因此隨著LED發光效率不斷提高、價格不斷下滑之下，逐漸被視為新光源，以取代發光效率較差的傳統光源，毅然成為節能產業的代表。

表1 太陽光電與LED之比較

資料來源：太陽光電資訊網；工研院IEK(2008/06)

二、太陽能與LED結合應用

1、「兩光」結合優勢
　由於太陽能與LED均採用直流電，因此LED與太陽能的結合相較於市電採用交流電來說，更有可以提升LED的效率，不會受到電流轉換而降低效率。另外由於目前太陽能光電轉換效率仍差，因此以提供小瓦數電力較適合，而LED單位耗電少，比起高壓鈉燈動則超過250W的耗電量，更適合使用太陽能發電。
2、應用產品
　目前PV與LED結合主要應用於交通標誌、看板、建築景觀照明、路燈等，現在也有廠商推出小家電如檯燈等產品以及創意商品出現。
　交通標誌係在道路兩側等距離設置柱狀或面板等，並在其上面裝置反射器，透過汽車頭燈照射已引起反射作用，使駕駛者安全行駛的交通指示標誌，隨著PV與LED技術成長，已有許多交通標誌逐漸使用兩者結合的產品。一般來說太陽能LED交通標誌系統包括以LED、鋁板做成的標誌、太陽能板及蓄電池。
　目前廠商積極推出的產品即是太陽能LED路燈，包括以光源(LED)、燈桿、太陽能板、蓄電池及控制器等。雖然廠商都標榜太陽能LED路燈具有節能省電效益，但是路燈有安全考量，故置於上面的太陽能板須有風阻考量，不宜過大避免造成危險，因此使得太陽能LED路燈設計瓦數有限，無法提供高瓦數所需的電量，所以現有產品大多是以街燈、公園景觀燈或輔助照明為主，還無法使用於主要幹道上的路燈。
　在小家電產品方面，廠商推出的產品也很多，其中包括檯燈、小夜燈、情境照明燈等，都是以結合PV與LED的產品。

三、當「兩光」結合時，要面臨的問題

　目前廠商雖然積極推出太陽能LED系統產品，但目前太陽能LED系統產品仍面臨多種問題：
1、太陽光電轉換效率仍不高，LED發光效率仍不及HID燈
　以目前來說，太陽光電目前轉換效率最好的僅有22%，轉換效率仍不高，未來仍需持續提高轉換效率。而LED部分雖其發光效率不斷快速提高，現以可取代發光效率差的白熾燈，但仍比不上發光效率可達140 lm/W的高壓鈉燈。
2、成本過高
　以轉換效率16%的太陽能來說，每瓦仍需4塊多美金左右，成本遠遠高於市電。且建置成本也遠高於傳統光源燈具，以太陽能LED路燈來說，由於燈桿除承受燈頭重量外，需承受太陽能板的重量，燈桿需加粗，造成燈桿成本亦遠高於使用傳統光源的燈桿價格，此外光源改用LED成本也高於使用傳統光源，因此整個太陽能LED系統產品價格會遠遠超過使用傳統光源的燈具。下表將以2004年日本太陽能LED防範燈實驗計畫為例，由表二中可以發現太陽能LED防範燈初期設置費用與使用螢光燈價差高達6倍以上，雖歷經15年的時間，但其總費用仍差4.8倍以上，可見其想回收仍有一定困難度。

表二 日本太陽能LED防範燈實驗計畫

資料來源：東京工藝大學工學部建築學科；工研院IEK整理

3、礙於太陽能板的設計，目前仍以小瓦數為主
　由於路燈有安全考量，故置於上面的太陽能板須有風阻考量，不宜過大避免造成危險，因此使得太陽能LED路燈設計瓦數有限，初期仍以街燈、公園景觀燈或輔助照明為主，無法用於主要幹道上。
4、系統穩定度令人質疑
　太陽能LED系統產品結合PV與LED兩者的優點於一身，但在太陽能LED系統產品設計中，涉及光源LED、太陽能電池系統、蓄電池充放電控制許多因素，其中任何一個環節出現問題都會造成產品缺陷。舉例來說，LED與太陽能都宣稱壽命長，但是在系統整合時須有蓄電池來儲存電力，目前來說蓄電池因鋰電池技術上未成熟及價格考量等因素下，仍以鉛酸電池為主，然而鉛酸電池有2大缺點，一為體積過於龐大、重量過重，且鉛有污染的問題；其二是鉛酸電池的使用壽命頂多兩年即宣告壽終正寢，與太陽能電池所要求的15年以上的壽命及LED 5萬小時以上的壽命不成比例。

四、小結

　太陽能LED系統產品雖仍有轉換效率差、價格高等問題。在已開發中國家來說，其成本遠遠高於使用市電的傳統燈具，因此有廠商為節省成本，將其應有的蓄電池拿掉，僅有太陽能板，此種作法已尚失太陽能該有的特性，也不具有太陽能的功能，進而演變成僅標榜節能省電，但事實上並沒有達到節能省電應有的效果。但如果將其使用在較落後國家或地區，由於其基礎建設尚未佈置完成、鋪設電纜成本高且困難、或由於太偏遠鋪設電纜無經濟效益等，則可以採用太陽能LED系統產品取代市電更具有經濟效益。因此合適的產品，用在對的地方才能充分發揮該產品功效。

資料來源：IEK產業服務-產業情報網