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太陽能電池是太陽能光伏發電系統中的關鍵部分，包括硅系太陽能電池和非硅系太陽能電池等，目前各國市場均給予太陽能光伏電池較高關注。但在當今世界能源領域，太陽能發電技術仍然是微不足道的角色。

    目前光伏電池最大的障礙就是還沒有廉價到可以大規模與化石能源相競爭。在美國，太陽能電池提供的電能還不到電力供應總量的0.05%。造成這一現象的部分原因是電力供應的復雜性，更主要的原因是太陽光的不可持續性。

 
    同時，晶體硅材料的短缺也為傳統的晶體硅太陽能電池發展造成一定阻礙。2007年，中國成為繼日本、德國之后的世界第三大太陽能電池制造者。世界上最大的太陽能制造商日本夏普公司，也計劃擴大其產能。2005年以來，受西班牙、德國等歐美國家的太陽能電池優惠政策的刺激，海外太陽能電池需求呈爆炸式增長，從而導致全球性多晶硅原料缺乏，多晶硅價格出現暴漲，晶體硅太陽能電池成本隨著原材料價格上漲也受到嚴重影響。

     盡管光伏電池面臨著巨大挑戰，美國工業研究公司CleanEdge仍預計，在2015年之前，太陽能光伏電池工業的收入將增長到每年500億美元，總裝機容量達到75兆瓦，比現在增長10倍。但這種快速擴張將取決于能夠走向商業市場的下一代光伏電池技術。