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從組成結構來看，太陽能電池板并非單一的部件，而是由多個關鍵部分協同工作。核心的是太陽能電池片，它是實現光電轉換的核心元件；電池片上方覆蓋著鋼化玻璃，既能保護電池片免受外界損傷，又能高透光率；玻璃下方是EVA 膠膜，起到密封和黏合的作用，防止水分和灰塵進入；電池片下方則是背板，具備絕緣、防水和耐老化的功能；后，整個組件邊緣由鋁合金邊框固定，增強整體的機械強度。
進入 21 世紀后，太陽能電池板技術迎來了爆發式增長。各國紛紛加大研發投入，單晶硅電池的轉換效率不斷突破，從初的 10% 左右提升至如今的 26% 以上；薄膜電池的柔性化和輕量化技術也日趨成熟，使其在建筑一體化、可穿戴設備等領域得到廣泛應用。同時，生產工藝的改進和規模化生產使得太陽能電池板的成本大幅降低，為其商業化普及鋪平了道路。
在大型能源生產領域，太陽能電池板的應用為廣泛。地面光伏電站是其中的典型代表，通過在開闊的土地上大規模鋪設太陽能電池板，將產生的電能接入電網，為社會提供穩定的清潔能源。這類電站通常具有裝機容量大、發電的特點，已成為許多國家能源結構轉型的重要組成部分。例如，中國的格爾木光伏電站、美國的沙漠太陽光伏電站等，都是全球的大型地面光伏電站。
對于偏遠地區和無電地區，太陽能電池板更是解決用電問題的重要手段。在一些遠離電網的山區、海島等地方，通過安裝小型太陽能發電系統，由太陽能電池板、儲能電池等組成，可為當地居民提供基本的生活用電，如照明、看電視、充電等。這不僅改善了當地居民的生活條件，還避免了架設電網的高昂成本和漫長周期，具有重要的社會意義。
從能源安全角度來看，太陽能電池板的廣泛應用有助于減少對化石能源的依賴。化石能源屬于資源，其儲量有限且分布不均，過度依賴會導致能源供應的不穩定和價格波動。而太陽能是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，分布廣泛，通過太陽能電池板將其轉化為電能，可有效提高能源供應的多樣性和安全性，降低對進口能源的依賴，保障國家的能源安全。
在應對氣候變化方面，太陽能電池板的推廣應用是全球減排行動的重要組成部分。隨著全球氣候變暖問題日益嚴峻，減少溫室氣體排放已成為各國的共識。太陽能發電作為一種零排放的清潔能源，可有效替代火力發電，減少二氧化碳等溫室氣體的排放。據國際能源署預測，到 2050 年，太陽能發電將占全球電力供應的 20% 以上，為實現全球溫控目標做出重要貢獻。
