光電科技：現代的電光石火
91/09/27
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張守進｜
成功大學電機工程學系
尤信介｜
成功大學電機工程學系
電、光、火之間
「電光石火」在中文裡原本用來形容時間極短，不過在二十世紀初固態電子學開始蓬勃發展後，這四個字有了新的詮釋，並且相當完整地表達了光電科技的實質內涵。
光與電是人類自古以來即已相當熟悉的現象，但是，人們對於光的認知比電還要早得多。自從人類能自行取火之後，光就成為日常生活中不分晝夜舉目可見的現象，然而電卻只能偶而在雷雨時才能察覺到它的存在。因此，對於十八世紀以前好奇的人來說，觀察、研究「光」比研究「電」要來得容易多了。雖然光跟電在科學發展史上所扮演的角色，以及對人類感官上所造成的效應，有著相當顯著的差異，然而它們卻存在著密不可分的關係。
為什麼會有「光」產生
聖經創世紀第一章中提到光的起源時，寫道：「上帝說：『要有光！』，世界就有了光。」然而這樣的說法並無法滿足好奇的科學家們，在他們的努力之下，我們現在可以用更有系統的說法來解釋為什麼會有「光」產生。
在自然界中，除了質能互變（例如正反粒子對撞湮滅）以外，所有的電磁波都是由帶電粒子在具有加速度（這表示它受到力的作用）的情況下所發出來的。如果這個電磁波的頻率剛好落在人眼的敏感範圍時，我們便將這個頻率範圍附近的電磁波稱為「光」，換算成波長的話大約是 4 × 10−7 ~ 7 × 10−7 公尺之間，比 4 × 10−7 公尺稍短的波長稱為紫外光，比 7 × 10−7 公尺稍長者稱為紅外光，10−7 公尺到底有多長？將一公分平均分割成十萬段，每段的長度都是 10−7 公尺。這些人類感官中可見的光，都是由電子在加速度狀態下所發射出來的，在光電子學中，這是一個很重要的基本觀念。
光與電之間存在著「此消彼長」的密切關係
和其他許多物理特性一樣，光與電之間也存在著「此消彼長」的密切關係。一如電生磁、磁生電、動能位能互換、質能互換等等，光與電也可以相互轉換。因此，研究光和電互相轉換、交互作用的學問就稱為「光電子學」。更進一步將光電子學應用在人類文明中的各項技術就是「光電科技」，而光電科技正是引領人類在二十世紀末開始進入網路資訊時代的最大功臣。
乍聽之下，「光電科技」似乎是一門相當高深且難懂的學問，一般大眾也經常有先入為主的觀念，認為「光電科技」只屬於少數科技工作者才會用到的技術。或許科技進展太神速，絕大多數人已經無法全盤了解科技是如何全面而且根深柢固地影響著我們的日常生活。事實上，只要是現代人，會用電腦、打電話、看電視，就無可避免地會使用到光電科技的相關技術與產品，只是絕大多數的人都毫不察覺。
想像一位現代人生活在資訊發達的社會裡一天之中可能發生的日常瑣事：在上班或上學途中遇到幾個紅綠燈、收聽路況廣播、撥打行動電話、超速被交通警察以雷射測速槍記錄下車速、闖紅燈被拍照、到便利商店買東西結帳要掃描條碼、經過幾扇自動門、用雷射印表機列印文件、用光碟機來存取資料或安裝軟體、看看個人數位助理上是否有重要事項，當然，偶而也要上網收發電子郵件。回到家裡，在經過一天繁忙的工作後，可能會播放一張自己喜愛的雷射唱片，或者最近發行的數位影音光碟，藉由液晶單槍投影機或是大尺寸液晶背投式電視，享受高傳真的視聽娛樂。
發光二極體
上述幾乎是每一個現代人每天都或多或少會接觸到的事，但是這些事跟光電科技有什麼關係呢？如果稍微留意的話，你可以發現，在都市中有些紅綠燈跟以往我們所熟悉的有些不一樣，變得更亮了一點，亮度也比以往均勻。再仔細瞧一瞧，你可以發現，新型的紅綠燈是由一顆一顆發光的小燈泡所構成。當然，它們有自己的名字，叫做「發光二極體」。這是一種比傳統燈泡更有效率的發光元件，在相同亮度下耗電量比一般燈泡小，壽命比燈泡要長得多，也不像一般燈泡那麼容易發熱、變燙，而且最大的優點就是可以發出單一顏色的光，例如紅色或橙色、黃綠色等等，而不像傳統燈泡只發出白光。因此，應用在紅綠燈或其他指示燈號時，可以不必像傳統燈泡一般加上特定顏色的濾光鏡。
由於發光二極體有這麼多優良的特性，因此在我們日常生活中的使用已經越來越普遍。除了紅綠燈以外，你也可以在汽車的第三煞車燈、街頭或高速公路上的大型電子看板、各種電器與電腦的電源開關指示燈、手機的發光面板照明或發光天線、某些數字顯示器中，發現它們的蹤跡。
當然，以上這些例子是在它發出可見光的情況下才能為肉眼察覺，還有更多時候，發光二極體發出人的眼睛所看不見的紅外光。例如，各種視聽家電遙控器的光源，自動門或廁所自動沖水感應器，能互傳資料的手機、電子字典、筆記型電腦，和其他各式各樣具有紅外線資料傳輸功能的電腦周邊設備，都有紅外光發光二極體做為資訊傳輸的光源。同時，不僅僅是警察用來拍照存證用的照相機，目前幾乎所有電子式的照相機都具備了紅外光自動對焦的功能，而它們所用的紅外光當然也是由發光二極體所產生的。
或許你已經聯想到了，既然有這麼多比傳統燈泡優良的特性，為什麼我們不把它拿來代替燈泡做照明用呢？目前確實已經有能夠發出白色光的發光二極體產品了，不過還有一些關鍵性的技術和專利問題尚待解決，因此還無法廣泛地應用在照明方面。在這之前，白光發光二極體的研發工作所遭遇到的最大瓶頸，是在於短波長發光材料的取得、製作相當困難。
白光是由紅、綠、藍三原色所組成，早期最先發展的發光二極體大多發出紅色光，後來波長逐漸縮短到橙光、黃光、黃綠光以至於綠光。但是要發出白光的話，必須先有比綠光波長更短的藍光，才能與紅光和綠光混合成白光，或者直接由藍光激發特殊螢光粉，發出較長波長的光，與原來的藍光混合成白光。由此可知，如果我們沒辦法找到能有效發出藍色光的材料，那麼就很難達成白光或全彩顯示。而為什麼能發出藍光的發光二極體材料這麼難取得？在我們解釋之前，有必要先了解一下半導體發光元件的工作原理。
半導體發光元件的原理
正如一開始所提到的，人類感官所能察覺到的光，絕大多數都是由電子具有加速度所發射出來的電磁波，因此所有的發光元件都離不開電子，甚至可以說，是電子的行為才產生我們肉眼所見的光。
在光電子學所研究的範圍中，能發出光的元件通常都是半導體材料（當然，現在已經有了例外，稍後也會提到）。半導體就是導電性介於導體（例如一些金屬）與絕緣體（例如「普通」的玻璃或塑膠）之間的材料。判斷一種材料是導體、半導體或是絕緣體，主要藉由它們的「能隙」來決定，能隙的觀念有一點像是原子外圍電子軌域的觀念，而事實上兩者也確實有關連。單一原子周圍的價電子通常是被束縛在原子核附近，當電子具有足以脫離原子核束縛的能量時，就能成為自由電子而任意移動。在導電金屬中的電子很容易就可以獲得這樣的能量，但是在非金屬元素中就比較不容易了，因此非金屬元素大多是絕緣體。
當兩個原子之間的距離接近到一定程度時，它們之間的電子軌域結構會發生變化，電子的行為也會受到影響。不過大致上會呈現兩種狀態，一種是被束縛在原子位置附近，電子在這種狀態下所具有的能量大小稱為價電帶；另一種就是電子獲得能量而自由移動，此時所需具備的能量大小稱為導電帶，而導電帶跟價電帶之間的能量差異，就稱為「能隙」，例如，矽元素在常溫下的能隙大小為 1.12 電子伏特。
當一個電子獲得能量而從價電帶提升到導電帶時，將會在原來位置留下一個空缺，我們習慣將這個空缺稱為「電洞」，也就是可以容納電子的空位的意思。這個想像的洞是帶正電荷的，因為負電荷已經隨著電子脫離，基於電荷不滅原理，留下的空位必須帶正電荷。既然電子能獲得能量脫離價電帶，當然也可以失去能量而從導電帶掉回價電帶，並且和電洞結合而失去原先獲得的能量，失去的能量就以電磁波的形式釋放出來。就像一顆石頭從十公尺高的地方掉到地面，當然也會具有加速度並且將重力位能轉變成動能，差別只在於電子可以把電位能轉變成電磁波能量而已，而發出的電磁波能量大致上就等於能隙的大小。
有一點要特別注意的是，電子電洞復合發出電磁波，聽起來有點像是本文一開始所提到的電子和正子對撞湮滅放出光子的情形，但是事實上兩種狀況是截然不同的。首先，正子是電子的反粒子，對撞湮滅涉及質能互變的反應；而電洞只不過是為了理解上的方便所假設出來的一個名詞，並不是真的有一個「洞」在那裡等著電子掉進去。其次，質能互變所發出的電磁波能量受參與反應的粒子質量、能量所限制，而且要比電子電洞復合的能量大上好幾個數量級；而電子電洞對復合所發出的電磁波波長則受能隙大小的影響。
將 12,400 除以光電半導體能隙大小可以得到發光的波長，單位是埃（10−10 公尺）。例如，最常見的光電半導體材料砷化鎵，在常溫下能隙為 1.42 電子伏特，將 12,400 除以 1.42 可以得到 8,732 埃，這就是砷化鎵所發出的光波長。若在砷化鎵中加入鋁形成砷化鋁鎵，其能隙大小會隨著鋁含量增加而增加（但是鋁含量有其限制），也就是說發光波長可以隨著鋁含量增加而變短。問題是波長要短到能發出藍光，我們將需要一個能隙相當大的光電半導體材料。
早期所能獲得的大能隙光電半導體材料為碳化矽和硒化鋅，不過這兩種材料做成發光二極體，不論是亮度或發光效率都比其他發出紅、橙、黃光的光電半導體材料差，壽命也較短。另一種大能隙的材料氮化鎵，它的能隙可以藉由加入銦或鋁元素而從 2.0 電子伏特連續改變到 6.3 電子伏特，相當適合做為藍光二極體的發光材料。但是，長久以來，氮化鎵很難在既有的技術裡成長出完美的結晶，以符合製作發光二極體的需求。因此，發光二極體才會在紅、橙、黃、綠等其他較長波長的領域取代傳統小燈泡，卻尚未能大量應用在白光照明上，而室外大型電子看板也無法全彩顯示。
既然已經知道問題所在，科技工作者就須想出辦法加以克服技術瓶頸。九十年代中期以後，氮化鎵的磊晶成長技術已經相當成熟，因此藍光二極體也越來越普遍。不過因為專利權的問題，目前還未能大量應用在顯示和照明的用途上，但是相關的技術和應用已經大致完備，發光二極體的應用將會更加廣泛。
然而發光二極體的應用只是光電科技的一部分，將發光二極體的結構稍做一點改變，就可以獲得一個用途更廣的發光元件，也就是半導體雷射。
半導體雷射
有很多材料可以用來製作雷射，像是最早用紅寶石做的固態雷射，或者二氧化碳或氦氖雷射等氣體雷射，甚至是液體的染料雷射。不過，目前人們使用最廣泛的仍是用半導體材料所製作的雷射。CD 隨身聽、電腦的光碟機或燒錄機、影音光碟播放機，就是用半導體雷射做為讀取資訊的光源。不過你不會看到有雷射光在讀取資料，因為波長在肉眼不敏感的紅外光範圍內，況且雷射的能量相當集中，如果眼睛直視雷射光，極有可能會灼傷。其他像是雷射印表機、雷射指示筆、數位／互動式影音光碟播放機、商店的條碼掃描器、槍枝或坦克或精靈炸彈所配備的雷射尋標器也裝有半導體雷射，當然，還有一個許多人最討厭的應用，那就是雷射測速槍。
半導體雷射跟其他種類雷射相較，體積小很多、耗電低（用電池就可以驅動）、效率佳（輸入一毫瓦電功率，最大可以輸出超過半毫瓦的雷射光）、壽命長（可以超過一百萬小時），顏色範圍涵蓋從紫外光到遠紅外光，包含了所有可見光，最重要的是可以大量製造，因此價格便宜許多，每個人都買得起、用得起。
影響人類最深遠的雷射應用當屬光纖通訊，利用半導體雷射做為開關元件，可以在極短時間內快速切換，送出一連串電腦能辨識的的０與１訊號（不發光為０，發光為１，反之亦然）。目前，單是一個通訊用半導體雷射，每秒鐘可以切換十億次到一百億次，甚至更快。這樣快的切換速度是提供幾百、幾千人同時上網必備的條件，也是提供幾千、幾萬人同時撥打電話的基本元素。
基本上，半導體雷射結構跟發光二極體有一點相似，都有可以分別提供電子和電洞的兩層半導體材料。最大的不同點在於雷射具有一組互相平行的高反射率鏡面，而一般發光二極體沒有。這組高反射率平行鏡面的功能是用來反射電子電洞結合所產生的光子。
由於雷射在操作時會外加電壓，因此，隨時會讓更多電子獲得能量而處於導電帶，並留下等量電洞。如果先前電子電洞結合所發出的光子被鏡面反射回半導體材料，就會「刺激」其他的電子電洞成對結合，放出更多相同能量的光子，並且繼續連鎖反應。在這個過程中，如果產生的光子數目大於被半導體材料吸收（這時光子成為電子的能量或熱）的數目，就形成雷射光輸出；如果產生的光子數無法補充被半導體材料吸收的數目，那麼發出的光就只能是發光二極體形式。發光二極體和雷射操作時必須外加電流，目的就是要補充電子和電洞，以產生更多的光子。
雷射光跟一般發光二極體的光比較起來更單純，也比較不會發散。想像一下，發光二極體就好像很多小石子（就是電子）在相同高度（半導體的能隙）「先後」自由落到一個定音鼓上，發出的聲音一定叮叮咚咚有些散亂；而雷射就好像是「同時」有很多小石子在相同高度掉到定音鼓上，並且有個共鳴箱做擴音器（高反射率的平行鏡面），很顯然所發出的聲音一定既響亮又傳得遠，因為這時候聲波跟雷射裡的光波一樣，都有著相長性干涉。就因為雷射光比發光二極體波長更單純且可以傳得更遠，因此，大多數的光纖通訊都採用半導體雷射做為傳輸訊號的光源，也因為半導體雷射的高度進展，才使得網路和通訊技術能夠迅速地普及。
光電元件的材料
以上所提到的發光二極體和半導體雷射，都是利用無機化合物材料所製成，例如氮化鎵、砷化鎵、磷化銦這些週期表上三族和五族元素所組成的化合物，或是硒化鋅、硫化鋅等二族和六族組成的化合物。當然第四族元素也可以製作發光元件，例如碳化矽，不過如前所述，效果並不是很理想。
除了簡單的兩種元素形成的化合物（稱為二元化合物半導體）以外，我們也可以分別再加入其他三族、五族或是二族、六族的元素。例如在砷化鎵材料中加入鋁，成為砷化鋁鎵；或者在氮化鎵中加入銦，成為氮化銦鎵（這是目前最成功的藍光二極體和雷射材料），而為三元化合物半導體。甚至在磷化銦中同時加入鋁和鎵，形成磷化鋁鎵銦的四元化合物半導體（這是目前最普遍應用的高亮度紅光二極體和雷射材料）。加入第三甚至第四種元素，有助於調整半導體材料的能隙，使其能發出我們所需要的顏色的光，並且讓材料具有能更穩地做成元件的性質。
但是，除了無機材料之外，有機材料能不能用來做發光元件呢？答案是可以的。1963 年起，就已經有研究人員發現，特定有機物晶體施加高電壓後可以發光，不過此後整整二十多年的研究就一直停留在學術研究階段，技術上沒有顯著進展。直到 1987 年，美國柯達公司的研究人員將含鋁的有機物製作成類似化合物半導體的發光二極體結構，並且可以藉由外加電流的方式讓有機物發光，打破以往一直由無機化合物半導體製作發光元件的情形，實在是光電科技上的一大進展。
目前利用有機物製作的發光二極體已經應用在許多地方，較常見的是各式音響或視聽設備的顯示面板，通常都會有橙色、粉紅、黃綠色等色彩鮮豔的發光背景。有時候上頭顯示的數字或圖樣又是另一種顏色，這有許多是由有機發光二極體所製成的。
另外，還有少部分的手機發光面板也已經應用了有機發光二極體，並且成為製造商宣傳的重點。比如說面板能發出藍色冷光的手機，就是有機發光二極體的成功應用。以藍光有機發光二極體做發光面板為例，它可以做成較大的面積，而不同於半導體發光二極體通常只做成粒狀，因此做為發光面板的光源可以比較均勻（一般手機面板通常需要三顆以上半導體發光二極體做為光源，但是面板亮度仍然不如有機發光二極體均勻）。有機發光二極體可以製作在有彈性的基板上，因此成品具有相當大的可撓屈度，使工業設計師在設計產品外型時有更大的創新空間。
目前，有機發光二極體最大的應用潛力在於可以製作平面顯示器，也就是說可以同時在同一片面板上製作單一顏色或多種顏色（通常是紅、綠、藍三種顏色）的發光二極體，而且每個發光點的面積都很小。如此一來，就可以藉由控制許多細小的發光二極體明暗來呈現多采多姿的訊息，例如數字、文字或圖案，相當適合中小尺寸的顯示面板應用，例如個人數位助理、電子字典、掌上型電腦、手機面板，或是手表，甚至電子書。
有機物材料可以藉由合成產生，目前製作有機發光二極體的有機物可大致區分為小分子和高分子聚合物（所以不是所有塑膠都不導電的），原料成本通常比半導體材料低，而且亮度上也不遜色。相當有趣的是，半導體發光二極體的開發過程是從波長較長的紅光漸漸往波長較短的藍光發展，而有機發光二極體卻恰好相反，主要原因是決定發光波長的機制不同。
基本上，不論是半導體或有機物製作發光二極體，發光原理都是大同小異的，不外是電子和電洞的結合放出光子。差別只在於產生電子跟電洞以及它們發生結合位置的材料，一個是無機的化合物半導體，另一個是有機的分子而已。
不過，在半導體發光二極體裡，發光波長主要決定於材料的能隙。而影響有機發光二極體發光波長的因素就比較複雜了，除了有機分子的分子軌域（有點類似半導體的導電帶和價電帶）以外，還受到結構和添加的各發光體等影響。然而，這一點都不影響有機發光二極體越來越普遍的應用在彩色顯示面板的趨勢。
液晶顯示器
以上不論是發光二極體、雷射，或是有機發光二極體，都是把電轉換成光的技術。但是，光電科技還有很大的一部分是利用電來控制光的特性，讓單純的光能夠發揮更大的效用，前面提到的光纖通訊就是一個例子。但是，光纖通訊的光源通常是肉眼不可見的紅外光，我們很少有機會察覺到它如何運作，不過，另一個利用電來控制光的特性的例子就很容易觀察到了，那就是顯示器。
顯示器泛指能夠「呈現」資訊的光電產品，目前最為廣泛應用的就是液晶顯示器，舉凡電子表、手機、計算機、電子字典、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、液晶桌上型電腦都會用它來做為顯示面板。此外，液晶單槍投影機和液晶背投式電視也屬於液晶顯示器。
液晶顯示器的光源來自背光板或是反射外部的光線，當然這些光線都是白色居多，而液晶的功能就是用來改變這些白光的特性。液晶分子能藉由電壓的改變而對通過的光線產生不同程度的偏極化效應，偏極化的程度與所施加的電壓有關。因此，利用各種不同的外加電壓，我們就可以藉由液晶分子來控制發出光的明暗層次，再配合紅、綠、藍三種顏色的濾光片，就可以顯示出五顏六色的圖文訊息了。
基本原理大致上是這樣的，我們在液晶顯示面板上做上交錯縱橫的導線（液晶顯示器需要用到會導電而又透明的玻璃做為導電基板，通常是氧化銦跟氧化錫的混合物，俗稱透明電極或導電玻璃。半導體和有機發光二極體的製作也經常需要用到它，所以說並不是所有的玻璃都是絕緣體！）而這些細微又密集的導線受到電晶體的控制，能夠對導線交點下的液晶分子施加各種程度的電壓，導致液晶分子對經過的白光產生不同程度的偏極化，因此使透過的光有了明暗變化。而這些光又經過紅、綠、藍三原色的濾光片，使得每一個小點都能各自發出不同明暗層次的紅、綠、藍三色光，藉由不同比例的三色光，就能組成肉眼所感覺到的全彩畫面。
比如說，很亮的藍光跟紅光可以合成很亮的紫光，但是弱一點的藍光和紅光就只能合成暗一點的紫光，這是明暗變化；若是藍、綠光大致相等而紅光稍微強一些，那發出的光就是粉紅色的，這是色調變化。因此，搭配能施加不同程度電壓的電晶體、能改變光的明暗程度的液晶分子、和將白光分離成紅、綠、藍的濾光片，我們就可以把簡單的白光轉換成複雜的圖文資訊。
跟傳統的映像管顯示器比較起來，液晶顯示器體積小、重量輕、耗電較少，也不會有熱輻射和電磁輻射，對於講求可攜帶的電子產品而言是不可或缺的優勢。
目前，液晶顯示器的技術已經發展得相當成熟，雖然大尺寸的電腦液晶顯示器因價格稍高而尚未全面取代傳統映像管顯示器，但是由於既有的競爭優勢，以及臺灣許多廠商投入生產，使價格迅速降到合理範圍。液晶顯示器已逐步取代傳統映像管顯示器的市場，並且成為臺灣產值最大的光電產業之一。
太陽電池
一如文章最前面所提到，光電科技主要研究光和電之間的「互相轉換」，既然電可以轉換成光，那麼光當然也可以轉換成電，在我們日常生活中最常接觸到的例子就是太陽電池。
太陽電池的原理其實我們在前面解釋雷射與發光二極體的原理時已經約略提到。光子在半導體材料中可能會被吸收，事實上應該說光子在任何材料中都有可能被吸收，因為它在行進的過程中可能會碰到電子，而把自己的能量轉移到電子，讓電子獲得額外的能量。這額外能量可能只是讓電子的運動速度變快，因此動能增加，最後以熱的形式逸散。
但是，當光子的能量夠大的話，那麼轉移到電子的能量將足以把它從比較低的能階提升到較高的能階。在半導體材料裡，當光子的能量比導電帶和價電帶的能量差（也就是能隙）還要大的時候，就可以把電子從價電帶提升（激發）到導電帶，並且在價電帶留下一個電子空缺，也就是電洞。而這個被激發到導電帶的電子就成為可以自由移動的電子，如果我們把它接到一個完整的電路上的話，就成為一個電（子）流源了。
目前，最常見用來做太陽電池的材料是矽，它是地殼中含量第二高的元素，僅次於氧，因此廣泛地應用於積體電路製造和太陽電池，是目前技術最成熟的半導體材料。因為矽在室溫的能隙大小為 1.12 電子伏特，換算成光子的能量大約是波長 1.1 微米左右，也就是說波長比 1.1 微米短（能量大於 1.12 電子伏特）的光子都可以把矽材料中的電子從價電帶激發到導電帶。因此，所有可見光（波長 0.4 微米到 0.7 微米），甚至波長更短的紫外光都有這個能力，而且光電轉換效率可以達到至少百分之十以上，依矽的結晶構造不同而有所差異。
不過，太陽光中仍然有許多能量是以紅外光的形式存在，為了增加紅外光波長範圍的光電轉換效率，還可以利用其他化合物半導體（例如砷化鎵系列）來儘可能利用各種波長的光。雖然效率可以藉由多層結構與材料來提高，但是利用化合物半導體或是效率較好的單晶矽會使太陽電池成本提高，不過，這對外太空嚴苛環境下工作的人造衛星而言，仍然是一項相當划算的選擇。如果沒有的高效率的太陽電池提供人造衛星長久且穩定的電源，我們將無法享受到即時的奧運或美國職業籃球聯盟（NBA）比賽的實況轉播，也有部分的國際電話無法撥接，各國的政治、軍事、財經局勢也難以即時掌握。
當然太陽電池不是只用在人造衛星上而已，因為它效率高，而且幾乎不用發電成本、無污染、沒有核廢料問題，體積重量也比其他發電方式小得多，因此也廣泛應用在電子產品上。例如手表、計算機，甚至汽車和可長時間滯空不需加油的飛機。
在環保意識高漲的現代社會，高效率且無污染的發電方法是所有先進國家的迫切需求，太陽電池是現階段最能符合這個需求的 技術。可以預見日後太陽電池的應用將越來越普及，而光電科技其他相關的技術，也會在這個優異的元件所提供的電能基礎上繼續發展，為人類生活帶來更多的便利與樂趣。
