太阳能光伏发电是利用太阳电池(一种类似于品体极管的半导体器件) 的光生伏特效应直接把太阳的辐射能转变为电能的一种发电方式，太阳能光伏发电的能量转换器就是太阳能电池，也叫光伏电池。
当太阳光照射到太阳电池(由P、N型两种不同类型的同质半导体材料构成)上时，其中一部分光线被反射, 一部分光线被吸收， 还有一部分光线透过电磁片。被吸收的光 能激发被束缚的高能级状态下的电子，产生电子-空穴对，在PN结的内建电场作用下，电子，空穴相互运动(如图1-1所示)，
N区的空穴向P区运动，P区的电子向N区运动，他太阳电池的受光面有大量负电荷（电子）积累，而在电池的背光面有大量正电荷（空穴）积累。若在电池两端接上负载，负载上就有电流通过，当光线一直照射时，负载上将源源不断地有电流流过。
单片太阳电池就是个薄片状的半导体PN结，标准光照条件下，额定输出电压为0.5 -0.55V. 为了获得较高的输出电压和较大的功率容量，在实际应用中往往把多片太阳电池连接在一起构成电池组件，或者用更多的电池组件构成光伏方阵。
太阳电池的输出功率是随机的，不同时间、不同地点、不同光照强度、不同安装方式下，同一块太阳电池的输出功率也是不同的。
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