ivou光伏效應(yīng)是由法國科學(xué)家Becquerel在160多年前發(fā)現(xiàn)的。1839年，ecquerel在一個實驗中將兩個鉑片放人鹵化物溶液中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照射在溶液中時有電流通過兩個鉑片。這是人們首次觀察到的光伏現(xiàn)象。1954年，Bell實驗室的科學(xué)家們成功地制備了具有PN結(jié)的太陽能鋰電池，其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到6％，這是第一個可實用性的太陽能電池。隨著太空研究的發(fā)展，基于半導(dǎo)體硅的太陽能電池也迅速成為衛(wèi)星以及其他空間飛行器的能源。
光伏現(xiàn)象就是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。固態(tài)太陽能電池利用一種固態(tài)結(jié)——PN結(jié)，將硅片中的導(dǎo)電電子和導(dǎo)電空穴分開。當(dāng)光子照射在半導(dǎo)體上面時就產(chǎn)生了電子一空穴對，在PN結(jié)上就會產(chǎn)生電位差。由光照所產(chǎn)生的電子和空穴分別被收集在硅中的N型區(qū)和P型區(qū)，經(jīng)過外電路復(fù)合。太陽能電池產(chǎn)生的是直流電，既可以直接用來為直流電裝置提供能量，也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娛褂谩?br />
因為太陽能電池只是消耗太陽光而沒有運動部件，運行非常可靠，而且對環(huán)境沒有影響，自然成為人類最理想的能源。同時太陽提供給地球的能量是巨大的，每年達(dá)到3XlO“J，相當(dāng)于目前全球每年消耗能量的10000倍。也就是說，只要將地球表面的0．1％用轉(zhuǎn)化效率10％的太陽能電池覆蓋就可以滿足目前的能量需求。以前為太空設(shè)施提供能源主要考慮安全方便，很少考慮成本問題，20世紀(jì)70年代爆發(fā)了石油危機以后，才使得人們認(rèn)真地考慮太陽能電池的大規(guī)模應(yīng)用。發(fā)展到今天，除了硅太陽電池以外，出現(xiàn)了許多其他材料的太陽能電池，像III／V化合物半導(dǎo)體、CulnSe半導(dǎo)體、染料敏化納米晶半導(dǎo)體以及高分子半導(dǎo)體等材料。目前，太陽能電池的研究主要集中在提高光電轉(zhuǎn)化效率、降低成本以及增加可靠性方面。
