我从事气候政策工作，因此我总是对那些可以帮助我减少从事航空事业的负罪感的事情感到兴奋，例如生物喷气发动机和电力推进方面的进步。
然而，到目前为止，我见过的所有电动飞机都缺乏光伏设备（即太阳能电池板）。鉴于对电力推进的担忧似乎源于当前一代电池技术的能量/功率密度不足，这似乎是一个明显的遗漏。任何数量的光伏（例如沉入机翼顶部）都会产生正功率并减少电池中储存能量的消耗——即使在阴天也是如此。
显然，这些系统远远不足以为飞行提供动力，但考虑到边际电力推进的运作方式，从电力角度来看，这似乎是唾手可得的成果。只要将它停在阳光下足够长的时间（公平地说，这可能需要很长时间），您就可以在任何可以加油的地方获得运营优势。
我认为出于技术原因而放弃使用该设备，但我很好奇具体限制因素是什么。
我首先想到的候选因素是重量（硅晶片没那么重，许多 PV 可以做得非常轻，而且你需要机翼已经很坚固，因此结构平衡不会增加太多，如果有的话），体积（硅晶片，对不起，是“晶片薄”），技术复杂性（记住，我们谈论的是一架实验飞机）或成本（见前文）——所有这些似乎都很容易被忽略。
编辑：我不是在问光伏是否作为主要电源，而是问为什么工程师没有将光伏纳入电池主要设计中，从而将“钱留在桌上”。
我错过了什么？
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这取决于具体使用情况，但一般来说，考虑到其他选择，这样做不值得。太阳能电池板提供的电力太低，无法产生有意义的影响。
约为 1361 W/m2。如果我们假设的效率约为 10% ，则约为 136 W/m2 或 0.136 kW/m2。
因此对于机翼面积为 9.51 平方米的 Pipistrel Velis Electro 来说，其功率为 0.136 * 9.51 = 1.29 kW。
发动机输出的 35 千瓦进行比较。
这比 3% 略高（不包括电缆/充电损耗），但代价是额外的成本/重量/复杂性。添加 3%（~4.2 公斤）的电池可能麻烦少得多。
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我很欣赏这里的数学计算。假设我们不围绕 PV 可用来规划 VFR 储备，那么在这些假设下，Pipistrel 的续航能力将超过 +5%……但这仍然只是多出 3 分钟，因此这肯定说明了影响的微不足道性。不过，对我来说有趣的是，它表明盈亏平衡点在 34% 的 PV 效率下，从技术上讲超出了 SQ 限制，但差别不大。
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@WilliamWalkerIII，您是如何将盈亏平衡点定在 34% 的？如果 10% 的高效电池提供 3% 的巡航功率，则需要 30 倍的效率才能实现盈亏平衡。
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按照盈亏平衡，我假设增加 20% 的航程是值得的（在 Pipstrel 上再飞 10 分钟，足以再飞一圈）。因此，3 倍的 10% 足以缓解电池消耗，让您实现这一目标。关系不是 1:1，因为约束是“我的电池处于 VFR 备用状态”，因此延迟该状态是价值的来源。
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@WilliamWalkerIII 为面板增加 90 公斤，我们可能损失了 3% 的航程增益。飞机效率对重量非常敏感。Pipistrels 的空重只有 300 公斤左右……
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@Jpe61 我怀疑太阳能电池板的重量是否真的很大 – 只是晶片和电线的重量，如果需要的话，逆变器的重量可能会稍微增加一点（我怀疑电动飞机是完全直流的）。光伏电池板之所以有重量是因为它们在框架中，但如果你使用机翼本身作为框架，我认为不再需要这样做 – 除非你说肯定需要在机翼上添加更多结构来容纳这些结构，在这种情况下，正如你所说，这将是致命的。
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正如你所说，“根本无法为飞行提供足够的动力”。这还包括充电。
空中翼展 25 米，机翼顶部全是太阳能电池板。它可以无限期地保持在空中飞行。
如果将飞行改为充电，并缩小到实际的飞机尺寸，您可能需要将其放在外面一两个星期，才能充电一次。
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我明白这里发生了什么。编辑了这个问题以澄清我不是在问为什么光伏不作为主要/唯一电源，而是作为基于电池的方案的补充。不过，我为 Zephyr 的链接点赞，这对我来说是新的。
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主电源或充电几乎相同。表面面积不足以在任何合理的时间范围内提供足够的电力进行充电。
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这似乎相当于说“当然，我们可以减少燃料使用量，但这并不能使燃料消耗量降至零，所以不值得。”如果我要支付在现场充电所需的千瓦时费用，那么少付钱为什么不是一种可取的特质呢？
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@WilliamWalkerIII — 成本高昂且复杂，却没有任何实际意义。
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@WilliamWalkerIII：在机库屋顶面向太阳的部分安装太阳能电池几乎肯定比在飞机上安装太阳能电池花费更少（包括初始成本和持续成本），但能获得更多的能源。如果机场在实用的每个地方都安装太阳能电池，并且仍然需要更多的能源，那么也许值得考虑在飞机上安装它们，但如果有其他选择在各方面都更好，为什么要在飞机上安装它们呢？
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太阳能电池板为美国国家航空航天局 (NASA) 环境研究飞机和传感器技术 (ERAST) 项目开发的 AeroViroment 无人机提供动力。
其中四种是在上世纪 80 年代中期至上世纪末开发的，分别是 Pathfinder、Pathfinder Plus、Centurion 和 Helios。
维基百科上有关于它们的。
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可在任何地方独立充电……正如所说，机翼表面太小，飞机可能会停飞几天……为什么不在许多机场安装一组经过精细校准以提高效率的太阳能电池板阵列？充电会很快完成，并且适用于各种尺寸的飞机、地面车辆和设备？地面阵列将更易于维护和升级。
机翼并不坚固！常见的误解是“机翼有内部结构，因此会保持笔直……”实际上，机翼在几米之外就会弯曲。在微观层面上，它会随着时间的推移而慢慢恶化（出现皱纹/裂缝）。一层太阳能电池板会在接触层面摩擦机翼表面，尤其是边缘和角落（它是用胶水粘住的吗？）。这是一个技术问题，多久需要修理一次才能保持机翼上部清洁（即没有空气动力学干扰）？
天气！我知道太阳能电池板可以加固以抵御冰雹。在航空业，这意味着重量和额外成本。这通常是大忌。
效率。太阳能电池板会因灰尘和划痕而降低效率（我们忽略其他原因，只关注这些）。雪、灰尘、雨、冰雹……即使只是为了补充目的，也必须得到良好的维护才能有意义：需要多大的麻烦来照顾？每次飞行前要做什么，飞行间要做什么？如果处理不当，会出现什么问题？实际上，正如所提到的，保养的程度比添加另一块电池更令人担忧。
维护：航空业赚钱或亏钱的一个方法是维护发动机和系统的成本是多少。谁（公司/分包商）负责确保这些太阳能电池板的维护？如果它是一家只在美国几个州开展业务的小公司……您要么需要一家无论在哪个国家都能解决问题的公司，要么需要一家能够胜任人员的公司，要么需要一家使用任何发达国家都可以生产的 OEM 组件的公司（并且不会收取过高的专利费……）——很可能是这些的组合。
请放心，我在这里并不是要阻止所有建立环保系统、组件和行为的努力，但对于几乎所有事情来说，目的都必须有意义。飞机的目的是在地形上或以比其他任何方式更快的速度运送人员或货物。为了提高效率，必须尽可能将重量“捐赠”给有效载荷，而不是结构、设备和系统（除非安全是一个问题），并且车辆的操作必须尽可能少麻烦（除非安全是一个问题）。你的问题问的是“为什么不”而不是“如何”，因此，我们关注的是目的，而不是可以以某种方式解决的技术问题。
实验飞机很好，但有时，他们会忘记其用途……你可以建造一架自给自足的全电动飞机，但如果你不能把人和货物放进去，和/或它需要每天进行特殊护理（合格的人员、频繁检查、物流/设备、备件制造……），这将意味着最终用户（你和我）必须支付极其昂贵的费用……
在一个相关但遥远的话题上，它与“飞行汽车”非常相似：目的是安全地将人们运送到城市上空……这是一个相当大的安全问题：你如何确保每天都有人有资格驾驶这种东西？这就是为什么超过 2 个世纪的梦想，然而，广告中宣传的类似无人机的车辆距离从我们的后院起飞还有很长的路要走。目的，即安全性和/或“经济可行性”，应该从一开始就成为设计过程的核心，而不是一个后来解决的问题。对于一架飞机，你首先要冻结有效载荷和航程（例如），然后解决每个主要的安全问题（意味着大量的死重），然后解决所有其他问题并断言添加太阳能电池板是奖励还是惩罚。而不是相反。
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太阳能电池板流程图：
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