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前言
１８３９年法國科學家貝克勒爾發現氧化銅或鹵化銀塗在金屬電極上，經由
太陽光照射後產生“光電現象”，即由太陽光電化學作用產生電能效應，發現太
陽光能的應用，光電化學從此有了新的應用契機。
而近三十年來隨著工業應用發展對於能源的需求相對倍增，石化能源逐漸短
缺，以及再加工之石化工業所產生能源造成的相對汙染，使得太陽能等這類綠色
能源產業逐漸蓬勃發展起來，地球上各種再生能源之中，太陽能應用潛力為 600
TW(兆瓦)、風能 2-4 TW、海洋能 2 TW、生質能 5-7 TW、水力則為 4.6TW，由此
可知太陽能為各種再生能源中應用潛力最高者，太陽每天照射到地表的能量，超
過全人類 27-30 年的能源需求。我國能源進口依存度超過 97%，且幾乎都為石油、
煤碳等化石能源，為使能源應用朝向多元化、提高能源安全度並降低溫室氣體排
放，政府亦積極發展再生能源。其中太陽光電產業在這近 10 年最為蓬勃發展，
目前於經濟部商業司登記相關於太陽能應用產業的公司行號多達一千多家，隨著
能源這股太陽行業預期會一直持續下去，所以，各大專院校於光電、能源應用類
別之科系便順應業界需求也相對產生，培育相關科系之人才以應現今工業所需。
太陽輻射之光譜，主要是以可見光為中心，其分佈範圍從 0.3 μm 之紫外光
到數微米之紅外光為主，若換算成光子的能量，則約在 0.4 eV 到 4eV 之間，當
光子的能量小於半導體的能隙，則光子不被半導體吸收，此時半導體對光子而言
是透明的﹔當光子的能量大於半導體的能隙，則相當於半導體能隙的能量將被半
導體吸收，產生電子-電洞對，而其餘的能量則以熱的形式消耗掉，所以，在太
陽能的應用上有著光電與熱電的應用。
本教具是以太陽光電為主，所以接下為各位介紹太陽光電系統之組成元件及
其原理。
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