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太阳能光伏系统最早的应用领域是在太空，作为太空飞行器唯一的优选电源。美国先锋I号(VanguardD人造地球卫星，于1958年首次把太阳能光伏系统作为空间电源，开创了太空应用的新纪元。经过近半个世纪的发展，技术已十分成熟，对于在地面和建筑上的应用具有很多的启发和推动。给出了空间太阳能电池发展的概况。
高效率的si和GaAs材料是人造地球卫星光伏组件的首选。太阳能光伏系统应用于太空飞行器有供电和充电两大功能，相当于一个小型的发电站。飞行器上虽备有应急电源，但支持的时间比较短，更多的是靠太阳能光伏系统来供电。
人造地球卫星的太阳能电池做成面积较大的展板，安装在卫星的两翼。光伏组件采用了大量先进的复合材料，以便在尽可能提高发电效能的同时，减轻其自身质量。太空飞行器上使用的光伏组件设计和制造，主要围绕如何适应复杂的空间环境。
飞行器在空间运行的低轨道环境复杂，高密度的等离子体、原子氧以及紫外线照射等不确定因素，都可能对组件的结构以及电池组件造成伤害，飞行器在太空中大约每90min绕地球一周，其间要经受180℃的温差考验，这种频繁的高低温转换，要求光伏组件在制造上必须牢固可靠，并解决热胀冷缩，有效适应空间环境等问题。
