太陽能電池

太陽能電池又稱為「太陽能晶片」或光電池[1]，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及電流。在物理學上稱為太陽能光伏（Photovoltaic，photo 光，voltaics 伏特，縮寫為PV），簡稱光伏。

太陽能電池發電是根據特定材料的光電性質製成的。黑體(如太陽)輻射出不同波長(對應於不同頻率)的電磁波， 如紅、紫外線，可見光等等。當這些射線照射在不同導體或半導體上，光子與導體或半導體中的自由電子作用產生電流。射線的波長越短，頻率越高，所具有的能量就越高，例如紫外線所具有的能量要遠遠高於紅外線。但是並非所有波長的射線的能量都能轉化為電能，值得注意的是光電效應與射線的強度大小無關，只有頻率達到或超越可產生光電效應的閾值時，電流才能產生。能夠使半導體產生光電效應的光的最大波長同該半導體的禁带寬度相關，譬如晶體矽的禁带寬度在室溫下約為1.155eV，因此必須波長小於1100nm的光線才可以使晶體矽產生光電效應。 太陽電池發電是一種可再生的環保發電方式，發電過程中不會產生二氧化碳等溫室氣體，不會對環境造成污染。按照製作材料分為矽基半導體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機材料電池等。其中矽電池又分為單晶電池、多晶電池和無定形矽薄膜電池等。對於太陽電池來說最重要的參數是轉換效率，目前在實驗室所研發的矽基太陽能電池中，單晶矽電池效率為25.0%，多晶矽電池效率為20.4%，CIGS薄膜電池效率達19.6%，CdTe薄膜電池效率達16.7 %，非晶矽（無定形矽）薄膜電池的效率為10.1%

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