太陽電池的發展，最早可追溯自1954年由Bell實驗室所發明出來的，當時研發的動機是希望能提供偏遠地區供電系統的能源，那時太陽電池的效率只有6%。接著從1957年蘇聯發射第一顆人造衛星開始，一直到1969年美國太空人登陸月球，太陽電池的應用可說是充分發揮。雖然當時太陽電池的造價昂貴，但其對人類歷史的貢獻，卻是金錢所不能衡量的。近年來全球的通訊市場蓬勃發展，各大通訊計劃不斷提出，例如Motorola公司的銥(Iridium)計劃，將使用66顆低軌道的衛星(LEO)，Bill Gates之Teledesic計劃，預計將使用840顆LEO衛星，這些都將促使太陽電池被廣泛地使用在太空中。

　　人類發展太陽電池的最終目標，就是希望能取代目前傳統的能源。我們都知道太陽的能量是取之不盡用之不竭的，從太陽表面所放射出來的能量，換算成電力約3.8x1023kW；若太陽光經過一億五千萬公裡的距離，穿過大氣層到達地球的表面也約有1.8x1014kW，這個值大約為全球平均電力的十萬倍大。若我們能夠"有效的"運用此能源，則不僅能解決消耗性能源的問題，連環保問題也可一併獲得解決。目前太陽電池發展的瓶頸主要有兩項因素：一項為效率，另一項為價格。

　　在光-電轉換的過程中，事實上，並非所有的入射光譜都能被太陽電池所吸收，並完全轉成電流。有一半左右的光譜因能量太低(小於半導體的能隙)，對電池的輸出沒有貢獻，而再另一半被吸收的光子中，除了產生電子-電洞對所需的能量外，約有一半左右的能量以熱的形式釋放掉，所以單一電池的最高效率約在25%左右，目前實驗室所發出來的效率，幾乎可達到理論值的最高水準。唯因製造過程複雜量產不易，因此價格普遍過高，不符合經濟效益。這也是目前太陽電池發展最大的瓶頸。工業界一直在尋找降低成本的方法，目前所獲的的成果包括：

　　捨棄傳統的CZ與FZ長晶方式，改用鑄造矽晶錠(Silicon Ingot Casting)的方式。

　　不用輪盤鋸切割晶錠，改用線鋸的方式切割，如此可節省約30%的材料成本。

　　ASE America公司所研發出Edge-defined Film-fed Growth(EFG)的拉晶方法，此方法可拉出中空的八角形柱體，利用雷射切割就可得到10x10㎝2的晶片，可節省材料在切割上的損失。

　　採用薄膜技術，此方法可大量節省製造所需的材料，被認為是最具有低成本潛力的方式。

　　用薄膜技術製造的主要材料包括：非晶矽(a-Si)，硒化銦銅(Copper Indium Diselenide,CISe2)，碲化鎘(CdTe)，雖然薄膜技術被認為是最具有潛力的方式，但是目前還沒有任何一個量產的技術，能夠達到下列的要求：

　　沉積薄膜的速率在每分鐘一微米以上。

　　沉積的溫度在600度C以下。

　　薄膜的厚度在十微米以下。

　　成長的晶粒(Grain Size)大小在一微米以下。

　　少數載子的擴散長度超過十微米。