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太陽電池及發電介紹

利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，一照到光，瞬間就可輸出電壓及電
流，以國外單字直譯模式，在物理學上稱為“光生伏打” (Photovoltaic，簡稱
PV)此種利用太陽光產生電的元件，也稱作電池(Solar cell)，簡稱為太陽電池，
或太陽能電池、或太陽能晶片。光簡稱"P" 電簡稱"V"，所以國際上將光發電的
事物簡稱為 "PV" ，在台灣用語稱為[光電]，大陸叫做[光伏]，由於目前研究太
陽光電應用的文件大陸已比台灣還多了，所以，筆者認為以學術應用上，理當介
紹大陸目前的相對用語。

光電的基本代表原件就是太陽能電池，當然，積體電路(IC)與 LED 等相關半
導體也算是光電一族﹔因為它們都是由半導體晶片所製成，所以太陽能電池又稱
為太陽能晶片(大陸叫硅片)，然而有一種太陽能電池不是用晶片製造的，那就是
非晶太陽能電池，也就是計算機上面用的那種太陽能電池，這是一種採用薄膜技
術製造半導體的產品，價格便宜，生產快，目前市場上大多數以玻璃代替晶片作
為基材，然而它的缺點是效率低，壽命短，況且效率還會老化約兩成(20%)，目
前世界上有許多科學家正在研究製造新的薄膜太陽能電池，稱為:奈米技術，不
再用晶片或玻璃而改用其他物質如：聚酯類，以減輕重量，增加可彎度及降低成
本，唯--目前仍在實驗階段…

太陽電池(solar cell)是以半導體製程來製作，目前大多數仍以”矽(Si)”
晶片作為基礎材質，在中國亦有人稱為”硅”晶片，而二者之差異僅為“硅”是
矽的古字，矽為現代譯音字。

承上述：太陽電池(solar cell)是以半導體製程的製作方式做成的，利用電
位差發電，無電磁波產生，將太陽光照射在太陽電池(Solar Cell)上，使太陽電
池吸收 0.2μm～0.4μm 波長的太陽光，透過 p-型半導體及 n-型半導體使其產生
電子(負極)及電洞(正極)，當 P 型及 N 型半導體互相接觸時，N 型半導體內的
電子會湧入 P 型半導體中，以填補其內的電洞。在 P-N 接面附近，因電子－電
洞的結合形成一個載子空乏區，而 P 型及 N 型半導體中也因而分別帶有負、正
電荷，因此形成一個內建電場，由於空乏區所提供的內建電場，可以讓半導體內
所產生的電子在電池內流動，因此若經由電極把電流引出，就可以形成一個完整
的太陽能電池。

簡單的說，太陽電池的發電原理，是利用矽晶片吸收 0.2μm～0.4μm 波長的
太陽光，將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式，由於太陽電池產生的電是
直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉換器，將
直流電轉換成交流電，才能供電至家庭用電或工業用電。

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