伴随着第二次工业革命的结束，化石能源的消耗急剧增长，环境污染日趋严重，根据科学家们的预测若果按照现有的消耗速度继续消耗下去，地球上的化石能源仅能供人类再使用200年，而伴随着化石能源的枯竭，环境问题的恶化人类文明也必将终结。因此，科学家们开始将目光转向清洁的、可再生的新能源，而太阳能作为取之不竭用之不尽的清洁能源，因取材方便，价格低廉更成为重中之重。

太阳能相比较其他清洁能源主要是因为以下几点显著的优点：

① 太阳能取之不尽用之不竭。

②随处可得，就近供电，避免长距离传输损失。

③不用燃料，运行成本低。

④太阳能发电没有运动部件不易损坏，维护简单，适合无人值守使用。

⑤不产生废弃物，无公害无污染，清洁能源。

⑥太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，可 根据负荷增减太阳电池方阵容量，避免浪费。也正是因其无与伦比的这些优点，太阳能电池的研究成了热点。

虽然有这么多的优点，太阳能电池至今仍不能够走进千家万户，也在于他致命的缺点：成本高，转化效率低。作为新能源研究的重点对象，太阳能电池的研究虽然已有很多重大成果，但材料特性对太阳能电池工作效率影响的研究还需进一步拓展，而用电脑程序对太阳能电池工作原理进行模拟正为这项科研提供了一个契机。

第三次工业革命带来了计算机发展的春天，也为太阳能电池理论进一步发展提供了可能，数字模拟太阳能电池工作成为了可能，而计算机程序模拟太阳能电池工作更成为一种主要手段。与传统方法相比较，通过数字模拟研究太阳能电池工作有着得天独厚的优势：不仅方便准确，而且能够直观的对太阳能电池进行理论研究和实验验证，更能够对太阳能电池各个层面，内部，外部，一维，二维甚至三维进行全方位模拟。可以说，计算机模拟太阳能电池程序的出现已成为太阳能电池发展的必不可少的巨大推动力。