太陽能電池又稱光伏電池，是一種能有效地吸收太陽輻射能，并使之轉變成電能的半導體器件。它可單獨地作為光探測元件，例如在照像機中使用，重要是經過串聯和并聯，以獲得所需的電壓及電流來作為供電電源使用。太陽電池的外觀就如一張薄的卡片或一片薄的玻璃片相同，與普通電池外觀不同，它自身也不能儲存電能，即沒以有光時就不發電，假如晚上要用它，就要與蓄電池配合使用。太陽能光伏發電，可視為迄今為止最美妙、最長壽和最可靠的發電技術。與太陽能發電相比，它另涉及半導體器件，既無運動部件，又無流動工質，因此，防止了機械維修和工質腐蝕的問題，是可再生能源和可持續發展的可靠能源。

硅太陽電池的發展，始于1954年在，美國貝爾研究所試制成功，次年便被用做電信裝置的電源，1958年又被美國首次應用和于"先鋒1號"人造衛星。宇宙開發極大地促進了太陽電池的開發。與此同時，地面用太陽電池的研究也在不斷開展，特別是1973年的能源危機，又大大加速了地面太陽電池的發展。許多國家為開發、利用太陽能電池，為陽光發電的研究投入了相當數量的資金。迄今為止翱翔于太空的成千個飛行器中，大多數都配備了太陽能電池系統。第一顆人造衛星上天，是光伏技術開發利用的起點，經過近五十年的發展，它已形成一門新的光伏科學與光伏工程。無論是在宇宙飛行中的應用，還是作為地面發電系統的應用，從開發速度、技術成熟性和應用領域來看，光伏技術都是新能源中的佼佼者。光伏發電具有許多優點：如：安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得，不受地域限制，無須消耗燃料，無機械轉動部件，故障率低，維護簡便，可以無人值守，建站周期短，規模大小隨意，無須架輸電線路，可以方便地與建筑物相結合等，這些優點都是其它發電方式所不及的。

用硅太陽能電池電源系統作為通信和廣播電視供電電源具有許多優點，重要可歸納為10個方面：

(1)使用方便，有利于擴大通信和廣播電視的覆蓋范圍

隨著國民經濟的迅速發展，邊遠地區迫切要與外界建立迅速而持續的通信聯系，并且要接收廣播電視節目。這些地區多數都遠離市電，即使在電網密集的美國，仍然有10%~20%的微波中繼站不靠近市電。而在發展我國家，則有高達一半以上的微波中繼站不能使用市電，即使少數能夠使用市電的地方，也大多不能保證24小時持續供電，這顯然影響了通信及廣播電視事業的發展。而硅太陽能電池電源系統利用地球表面無所不在的光能，基本不受地域限制，可為用電設備供應綠色電能，從而解決了這一矛盾，極大的推動了通訊網的建設。

(2)提高通信聯系的可靠性

在無市電的地區，假如采用柴油發電機組和整流器及浮充蓄電池聯合供電，MTBF最高達到5000h,一般僅為2000~3000h.若采用風力發電機和浮充蓄電池組聯合供電，受自然條件的影響，可靠性更差。據有關資料報道，目前高質量的低功耗微波收發信機MTBF已達30萬小時以上，普通微波收發信機MTBF也已達15萬小時以上。據統計，微波中繼站70%以上的故障來自電源設備。而國外的有關資料報道，硅太陽能電池電源系統的MTBF已超過10萬小時，目前從我國正運行的較早期建設的通信用硅太陽能電池電源系統情況來看，其MTBF已超過11萬小時，且檢測數據表明運行情況良好，還可以長時間無故障運行，可見其可靠性與微波收發信機不相上下。

(3)節省輸電線路的建設投資

目前輸電線路架設費用日趨提高，尤其在山區，其費用高出平原地區50%甚至1倍以上。我國邊遠山區輸電線路的建設費用需5~6萬元/km(若考慮輔助公路的建設費用，投資更大)。若改為埋設電纜供電，投資還將加倍，并且要經常性的人工維護。采用硅太陽能電池電源系統供電就可免去這些費用，大大節省投資。

(4)防止把雷電引入站區

山區雷電較多，盡管天線鐵塔、機房均裝有較好的避雷裝置，但電力輸電線路常常會把雷電引入站區，使設備遭受雷擊。采用硅太陽能電池電源系統供電可防止此類問題。第一，因為硅太陽能電池電源系統對外無引線，不會將站外雷電引入;第二，因為硅太陽能電池電源系統的支架、邊框和接地網等本身已是防雷系統，能有效地消除雷擊隱患。這即為何國內許多水電站雖然電力資源豐富，但考慮到通信系統的安全性，還是采用硅太陽能電池電源系統作為通信和廣播電視系統的電源。

(5)可以少建中繼站并降低天線塔的高度

由太陽能電池電源系統供電的微波中繼站，站址不受供電條件、山高和道路的限制，可以按照電磁傳播的特點來選取最佳站址，減少中繼站的建設數目。同時，可降低天線鐵塔的高度。天線鐵塔的建設費用幾乎與其高度的平方成正比，從而又大大節省了投資。

(6)對通信廣播設備不出現交流干擾

太陽能電池組件可以用適當的串并聯方式組合成所需電壓及電流的太陽能電池方陣，通過太陽能電池放電控制器直接給蓄電池充電，以滿足電信設備的功率要求，不要交流供電的整流變換設備，也沒有電力線路引入的外部噪聲，因此不會對設備出現交流干擾。

(7)不要建設公路，保護自然景觀

靠硅太陽能電池電源系統供電的微波中繼站，使用過程中不要供應燃料，建站時可以由人背負設備上山或用直升飛機運輸，無需專門修筑公路，同時保護了自然景觀，這在風景區是十分重要的。

(8)建設周期短，系統可搬遷

一般微波中繼站要求把大型拋物面天線架在鐵塔上，并建造混凝土結構的機房，故建設周期長，不易搬遷。

低功耗微波中繼設備體積小、重量輕、工作環境溫度范圍較大。若采用太陽能電池電源系統，就可用簡單的組裝式機房代替混凝土結構的機房，甚至可以利用鐵塔中間的空隙建造簡易的鐵皮機房。太陽能電池方陣可架設在機房頂上，或利用鐵塔架設。天線鐵塔高度降低后，可采用簡易構件式結構，在2~3天內即可建成。整個中繼站系統建成時間短，建成后可以搬遷，具有較大的靈活性。

(9)無污染，運行費用低

太陽能電池電源系統無燃料消耗、無運動磨損部件、無污染、無噪聲，系統運行僅靠取之不盡、用之不竭的太陽能資源，故而運行費用大大降低。據國內有關電信部門統計結果表明，油機電源站運行4年的費用即可購置一套硅太陽能電池電源系統并運行30年。

(10)系統維護簡單，可以無人值守

硅太陽能電池電源系統維護量極小，每年僅需對蓄電池做少量維護(若采用免維護蓄電池可免去此項工作)，灰塵大、干旱的地方，不定期地清潔太陽能電池組件的采光面，去除組件表面的灰塵即可。系統充放電控制、給設備供電均自動進行，因此完全可以做到無人值守，尤其適用于環境惡劣的臺站。

正因為硅太陽能電池電源系統具有如上一些優點，所以近年來已逐步在通信和廣播電視領域中得到推廣應用，并有著廣闊的發展前景。