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太陽電池(Solar
Cell)是一種能量轉換的光電元件，它在經由太陽光照射後，可以把光的能量轉換成電能。從物理學的角度來看，有人稱之為光伏電池(Photovoltaic，簡稱PV)，其中的photo就是光(light)，而voltaic就是電力(electricity)。
太陽電池的種類繁多，若依材料的種類來區分，可分為單晶矽(single crystal silicon)、多晶矽(polycrystal
silicon)、非晶矽(amorphous silicon，簡稱a-Si)、Ⅲ-Ⅴ族[包括：砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、磷化鎵銦(InGaP)]、Ⅱ-Ⅵ族[包括：碲化鎘(CdTe)、硒化銦銅(CuInSe２)]等。
雖然人類很早就學會如何將太陽能應用在生活上，然而回顧整個太陽電池的發展史上，我們可以追溯到最早的太陽電池技術是發生在1839年，當時的法國物理學家Alexandre-Edmond
Becquerel(見圖1.6)觀察到把光線照到導電溶液內，會產生電流的光伏特效應(photovoltaic
effect)。但直到1883年，第一個太陽電池才由美國科學家Charles Fritts所製造出來，他是在半導體材料「硒」上塗一層微薄的金來形成一個簡單的電池，但只得到小於1%的能量轉換效率。在1927年利用金屬(銅)及半導體(氧化銅)接合所形成的太陽電池，也被提出。接著，在1930年代，硒製電池及氧化銅電池已被應用在一些對光線敏感的儀器上，例如光度計及照相機的曝光計上。可惜這些早期的太陽能轉換效率都在1%以下。
而較現代化的矽製太陽電池，則直到1946年才由一個半導體研究學者Russell Ohl所開發出來，如圖1.7所示。接著在1954年時，三個位於貝爾實驗室的科學家意外發現，在矽裡頭攙雜一些不純物之後對光的敏感度更強烈，使得矽製太陽電池的轉換效率可以達到6%左右，見圖1.8所示。此一重要的里程碑，為發射人造衛星得到一種可貴的能量來源。於是蘇聯及美國相繼在1957及1958年發射了第一顆人造衛星(見圖1.9)。在1960年代用在人造衛星上的太陽電池，則都是採用類似圖1.10所示的基本構造，這樣的構造一直沿用了10年以上的時間。人造衛星的發展，也促使許多政府提供大量研究資金以鼓勵開發更先進的太陽電池。
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