太阳能电池是光能转换为电脑，太阳光照射到太阳能电池上会产生光，从而光产生电压，这就是光生伏打效应，然后在太阳能电池两段接上负载就会产生光生电流，这样就产生了电能。
人们还把太阳能发电称为光伏发电，太阳能电池充分运用光伏效应这一原理。
它在转化的过程中会直接利用光电材料来吸收光能，通过光化学效应将光能转化为电能，常见的太阳能电池有硅太阳能电池、纳米晶太阳能电池等。
1、太阳能发电有两种方式，一种是光、热、电转换方式，另一种是光、电直接转换方式。
2、光、热、电转换方式:通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光、热转换过程；后一个过程是热、电转换过程。
3、光、电直接转换方式:太阳能电池发电是根据特定材料的光电性质制成的。黑体辐射出不同波长的电磁波，当这些射线照射在不同导体或半导体上，光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。射线的波长越短，频率越高，所具有的能量就越高。值得注意的是光电效应于射线的强度大小无关，只有频率达到或超越可产生光电效应的阈值时，电流才能产生。
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压。
当光照射到pn结上时，产生电子--空穴对，在半导体内部P-N结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内部电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在p-n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。光照射到pn结上时，产生电子--空穴对，在半导体内部P-N结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内部电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置，其发电原理是n型和P型半导体接触后，在交界面处存在着电子和空穴浓度差，由于浓度差形成的扩散的电子流组成扩散电流。
太阳能电池主要有两种，晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅太阳能电池的主要材料是硅片。
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