太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种运用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满意必定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下发生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。太阳能电池是经过光电效应或许光化学效应直接把光能转化成电能的设备。以光电效应作业的晶硅太阳能电池为干流，而以光化学效应作业的薄膜电池施行太阳能电池则还处于萌发阶段。
太阳能电池发电是依据爱因斯坦的光电效应而运用于日常日子。黑体（太阳）辐射出不同波长（频率）的电磁波， 如红、紫外线，可见光等等。当这些射线照耀在不同导体或半导体上，光子与导体或半导体中的自在电子效果发生电流。射线的波长越短，频率越高，所具有的能量就越高
，例如紫外线所具有的能量要远远高于红外线。可是并非一切波长的射线的能量都能转化为电能，值得注意的是光电效应于射线的强度巨细无关，只要频率抵达或逾越可发生光电效应的阈值时，电流才干发生。能够使半导体发生光电效应的光的最大波长同该半导体的禁带宽度相关，比如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV，因而有必要波长小于1100nm的光线才干够使晶体硅发生光电效应。
太阳电池发电是一种可再生的环保发电办法，发电进程中不会发生二氧化碳等温室气体，不会对环境构成污染。依照制造资料分为硅基半导体电池、染料敏电池、有机资料电池等。关于太阳电池来说最重要的参数是转化功率，在实验室所研制的硅基太阳能电池中，单晶硅太阳电池的功率为25.0%，多晶硅太阳电池的功率为20.4%，单晶体硅薄膜太阳电池的功率为16.7%，非晶硅薄膜太阳电池的功率为10.1%
太阳能电池原理：
简略的说，太阳光电的发电原理，是运用太阳电池吸收0.4μm～1.1μm波长（针对硅晶）的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电办法。
太阳能电池是一种能够将能量转化的光电元件，其根本结构是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最根本的资料是“硅”，它是不导电的，但假如在半导体中掺入不同的杂质，就能够做成P型与N型半导体，再运用P型半导体有个电洞（P型半导体少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷），与N型半导体多了一个自在电子的电位差来发生电流，所以当太阳光照耀时，光能将硅原子中的电子激起出来，而发生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会遭到内建电位的影响，别离被N型及P型半导体招引，而集合在两头。此刻外部假如用电极连接起来，构成一个回路，这便是太阳电池发电的原理。
太阳能电池作业原理的根底是半导体PN结的光生伏打效应。
所谓光生伏打效应便是当物体遭到光照时，物体内的电荷分布状
态发生变化而发生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照耀半导体的PN结时，就会在PN结的两头呈现电压，叫做光生电压。 光生伏打效应： 当光照耀到pn结上时，发生电子–空穴对，在半导体内部P-N结邻近生成的载流子没有被复合而抵达空间电荷区，受内部电场的招引，电子流入n区，空穴流入p区，成果使n区贮存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在p-n结邻近构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效果外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就发生电动势，这便是光生伏特效应。
当把能量加到纯硅中时（比如以热的方法），它会导致几个电子脱离其共价键并脱离原子。每有一个电子脱离，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻觅另一个空穴来安身。这些电子被称为自在载流子，它们能够运载电流。将纯硅与磷原子混合起来， 只需很少的能量即可使磷原子（最外层五个电子）的某个“剩余”的电子逸出，当运用磷原子掺杂时，得到的硅被成为N型（“n”表明负电），太阳能电池只要一部分是N型。另一部分硅掺杂的是硼，硼的最外电子层只要三个而不是四个电子，这样可得到P型硅。P型硅中没有自在电子（“p”表明正电），可是有自在空穴。空穴实践是电子脱离构成的，因而它们带有相反（正）的电荷。它们像电子相同四处移动。电场是在N型硅和P型硅触摸的时分构成的。在交界处，它们的确会混合构成一道屏障，使得N侧的电子越来越难以抵达P侧。最终会抵达平衡状况，这样咱们就有了一个将两边分隔的电场。
这个电场相当于一个二极管，答应（乃至推进）电子从P侧流向N侧，而不是相反。 当光以光子的方法碰击太阳能电池时，其能量会使电子空穴对开释出来。 每个带着满足能量的光子通常会正好开释一个电子，然后发生一个自在的空穴。假如这发生在离电场满足近的方位，或许自在电子和自在空穴正好在它的影响规模之内，则电场会将电子送到N侧，将空穴送到P侧。这会导致电中性进一步被损坏，假如咱们供给一个外部电流通路，则电子会经过该通路，流向它们的原始侧（P侧），在那里与电场发送的空穴兼并，并在活动的进程中做功。
只要抵达必定的能量——单位为电子伏特（eV），由电池资料（关于晶体硅，约为1.1eV）决议——才干使电子逸出。咱们将这个能量值称为资料的带隙能量。假如光子的能量比所需的能量多，则剩余的能量会丢失掉。
在电池顶部选用抗反射涂层，削减硅的反射丢失
一种进步功率的办法是运用两层或许多层具有不同带隙的不同资料。带隙较高的资料放在外表，吸收较高能量的光子；而带隙较低的资料放在下方，吸收较低能量的光子。这项技能可大大进步功率。这样的电池称为多接面电池，它们能够有多个电场。 假如将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流，另一方面，若将PN结两头开路，则因为电子和空穴别离流入N区和P区，使N区的费米能级比P区的费米能级高，在这两个费米能级之间就发生了电位差。能够测得这个值，并称为开路电压。因为此刻p-n结处于正向偏置，因而，上述短路光电流和二极管的正向电流持平，并由此能够决议电位差的值。
太阳光照在半导体p-n结上，构成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的效果下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就发生电流。这便是光电效应太阳能电池的作业原理。
太阳能发电有两种办法，一种是光—热—电转化办法，另一种是光—电直接转化办法。
光—热—电转化
光—热—电转化办法经过运用太阳辐射发生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转化成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个进程是光—热转化进程；后一个进程是热—电转化进程，与一般的火力发电相同。太阳能热发电的缺陷是功率很低而本钱很高，估量它的出资至少要比一般火电站贵5～10倍。一座1000MW的太阳能热电站需求出资20～25亿美元，均匀1kW的出资为2000～2500美元。因而，只能小规模地应用于特别的场合，而大规模运用在经济上很不合算，还不能与一般的火电站或核电站相竞赛。
光—电直接转化
太阳能电池发电是依据特定资料的光电性质制成的。黑体（如太阳）辐射出不同波长（对应于不同频率）的电磁波， 如红外线、紫外线、可见光等等。当这些射线照耀在不同导体或半导体上，光子与导体或半导体中的自在电子效果发生电流。射线的波长越短，频率越高，所具有的能量就越高，例如紫外线所具有的能量要远远高于红外线。可是并非一切波长的射线的能量都能转化为电能，值得注意的是光电效应于射线的强度巨细无关，只要频率抵达或逾越可发生光电效应的阈值时，电流才干发生。能够使半导体发生光电效应的光的最大波长同该半导体的禁带宽度相关，比如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV，因而有必要波长小于1100nm的光线才干够使晶体硅发生光电效应。 太阳电池发电是一种可再生的环保发电办法，发电进程中不会发生二氧化碳等温室气体，不会对环境构成污染。依照制造资料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机资料电池等。其间硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。关于太阳电池来说最重要的参数是转化功率，在实验室所研制的硅基太阳能电池中，单晶硅电池功率为25.0%，多晶硅电池功率为20.4%，CIGS薄膜电池功率达19.6%，CdTe薄膜电池功率达16.7%，非晶硅（无定形硅）薄膜电池的功率为10.1%。
太阳电池是一种能够将能量转化的光电元件，其根本结构是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最根本的资料是“硅”，它是不导电的，但假如在半导体中掺入不同的杂质，就能够做成P型与N型半导体，再运用P型半导体有个空穴（P型半导体少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷），与N型半导体多了一个自在电子的电位差来发生电流，所以当太阳光照耀时，光能将硅原子中的电子激起出来，而发生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会遭到内建电位的影响，别离被N型及P型半导体招引，而集合在两头。此刻外部假如用电极连接起来，构成一个回路，这便是太阳电池发电的原理。
简略的说，太阳光电的发电原理，是运用太阳电池吸收0.4μm～1.1μm波长（针对硅晶）的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电办法。
太阳能电池的电池组件介绍：
（1）钢化玻璃其效果为维护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的： 1.透光率有必要高（一般91%以上）；2.超白钢化处理。
（2） EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），通明EVA原料的好坏直接影响到组件的寿数，暴露在空气中的EVA易老化发黄，然后影响组件的透光率，然后影响组件的发电质量除了EVA自身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不合格，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不行，都会引起EVA提前老化，影响组件寿数。首要粘结封装发电主体和背板。
（3）电池片首要效果便是发电，发电主体市场上干流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有好坏。晶体硅太阳能电池片，设备本钱相对较低，光电转化功率也高，在室外阳光下发电比较适合，但耗费及电池片本钱很高；薄膜太阳能电池，耗费和电池本钱很低，弱光效应非常好，在一般灯光下也能发电，但相对设备本钱较高，光电转化功率相对晶体硅电池片一半多点，如计算器上的太阳能电池。
（4）背板效果，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等原料有必要耐老化，大部分组件厂家都是质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，要害就在与背板和硅胶是否能抵达要求）。
（5）铝合金维护层压件，起必定的密封、支撑效果。
（6）接线盒维护整个发电体系，起到电流中转站的效果，假如组件短路接线盒主动断开短路电池串，避免烧坏整个体系接，线盒中最要害的是二极管的选用，依据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。
（7）硅胶密封效果，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司运用双面胶条、泡棉来代替硅胶，国内遍及运用硅胶，工艺简略，便利，易操作，并且本钱很低。
