太阳电池最早面世的是单晶硅太阳电池。硅是地球上极丰厚的一种元素，简直遍地都有硅 的存在，可说是取之不尽，用硅来制造太阳电池，质料可谓不缺。可是提炼它却不简单，所以人们在出产单晶硅太阳电池的一起，又研讨了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池，至今 商业规划出产的太阳电池， 还没有跳出硅的系列。 其实可供制造太阳电池的半导体资料许多， 跟着资料工业的开展、太阳电池的种类将越来越多。
硅太阳能电池发电原理：
太阳电池是一种对光有呼应并能将光能转化成电力的器材。能发生光伏效应的资料有许多种，如：单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理根本相同，现已晶体硅为例描绘光发电进程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，构成P-N结。
当光线照耀太阳电池外表时，一部分光子被硅资料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两边集聚构成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的效果下，将会有电流流过外部电路发生必定的输出功率。这个进程的的本质是：光子能量转化成电能的进程。
硅太阳能电池结构：
正电荷表明硅原子，负电荷表明围绕在硅原子周围的四个电子。
当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的构成能够参照下图：
正电荷表明硅原子，负电荷表明围绕在硅原子周围的四个电子。而黄色的表明掺入的硼原子，因为硼原子周围只需3个电子，所以就会发生蓝色的空穴。
当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会构成一个特别的薄层）。N区的电子会涣散到P区，P区的空穴会涣散到N区，一旦涣散就构成了一个由N指向P的“内电场”，然后阻挠涣散进行。直到到达平衡后，就构成了这样一个特别的薄层构成电势差，这便是PN结。
因为半导体不是电的良导体，电子在经过p－n结后如果在半导体中活动，因而一般用金属网格复盖p－n结（如图 梳状电极），以添加入射光的面积。
别的硅外表十分亮光，会反射掉很多的太阳光，不能被电池运用，科学家们给它涂上了一层反射系数十分小的保护膜。
硅基太阳能电池的运用远景：
硅基太阳能电池的运用远景现在，硅基电池已广泛运用于工业、农业、商业、通讯、军事、航火等范畴。还包含家用电器以及公用设施。硅基电池的运用首要可分为3种类型：并网型、离网和家用电器产品。
1、并网
进入21纪以来，全球太阳能光伏并网发电年度并网容址增加了44.1倍。从2000年的28 7MW递增至2008年的29.85MW，年均增加率 达60.99%，同比2007年增加了72.65%.全球太阳能光伏并网发电并网累积总里增加10.5倍，从2000的1.435G增至2008年的16.4GW，年增加率为35.6%。国际各国都在楼宇和家居房顶运用了太阳能电池，所发的电大都能够并网。
2、离网运用
与井网发电比较，离网发电具有灵敏等特色，特色，一直占有侧重的商场份领，如用于通讯联络中继站的供电、遥远山区小功率的日子用电等场合。在不少偏远地区如远离城市的农场、山区、葡萄园选用离网方法发电，如水泵的供电体系。功率可高达441.3KW。
3、家用电器运用
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、时节的影响，但能够涣散地进行，所以它适合于各家各户涣散进行发电，并且要联接到供电网络上。太阳电池日益成为家用电器的“动力心脏”。
（1）太阳能电话。以太阳能作动力的无线电话已在英国一家无线电公司面世。它运用顶端上装的太阳能接纳板，能够不断给电池充电。运用者的声响经过无线电波输入邻近的电话交换机，再传送到各地电话通讯网去。巴黎伏德瓦特公司制造的太阳能收费公用电话，耗电量极低，只需在阳光下充电几小时，便满足运用10多天。
（2） 太阳能冰箱。法国的太阳能冰箱以甲醇为制冰剂，每24小时可制冰10公斤，保鲜30公斤食物。印度研发出一种库房用的大型太阳能冰箱，上部装的抛物线镜面将阳光会集在半导体网孔
上，把光转化成电流，箱内温度保持在－2℃，可冷藏500公斤食物，每天还可制出25公斤冰来。 （3） 太阳能空调器。日本夏普电器公司制造的这种空调设备，当天气晴朗时，悉数动力都由阳光供应，多云或阴地利才运用一般电源。期间的转化由控制体系主动完结，用它可使一间18平方米的居室室温保持在20℃左右，并较一般空调器节省电费60％以上。
（4）太阳能电视机。芬兰研发的太阳能电视机只需白日把半导体硅光电池转化器放在有阳光的窗台上，晚上不需电源便可观看电视。转化器储存的电能，可供作业电压为12伏的电视机运用3至4小时。印度研发的太阳能电视机，其动力吸收体系只需每天作业4小时，即便接连3天无太阳，也能正常接纳信号播映节目。
（5） 太阳能照相机。日本制造的国际上第一架太阳能照相机，分量仅有475克，机内装有先进的太阳能电池体系，其蓄电池可接连运用4年。美国一家公司出产了一种新式的135照相机。它的光圈、速度均由微电脑主动控制，电力则由太阳能硒光电池供给，只需有光线就能供电。
