光伏发电是依据光生伏特效应原理，运用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立运用仍是并网发电，光伏发电体系首要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器光伏发电2三大部分组成。光伏发电运用半导体界面的光生伏特效应而 将光能直接转变为电能。技能的要害元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进 行封装维护可构成大面积的太阳电池 组件，再配合上功率控制器等部件就构成了 光伏发电设备。
太阳能电池： 制造太阳能电池首要是以半导体资料为根底，其作业原理是运用光电资料吸收光能后发 生光电于转化反响，依据所用资料的不同，太阳能电池可分为：
1、硅太阳能电池;
2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为资料的电池;
3、功用高分子资料制备的大阳能电池;
4、纳米晶太阳能电池等。
硅太阳能电池
1.硅太阳能电池作业原理与结构
太阳能电池发电的原理首要是半导体的光电效应，一般的半导体首要结构如下：
图中，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：
图中，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，因为硼原子周围只要3个电子，所以就会发生入图所示的蓝色的空穴， 这个空穴因为没有电子而变得很不安稳，简略吸收电子而中和，构成P（posiTIve）型半导体。相同，掺入磷原子今后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得十分活泼， 构成N（negaTIve）型半导体。黄色的为磷原子核，赤色的为剩余的电子。如下图。
N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型 半导体结合在一起时，就会在接触面构成电势差，这便是PN结。
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）， 界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是因为P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子， 呈现了浓度差。N区的电子会分散到P区，P区的空穴会分散到N区，一旦分散就构成了一个由N 指向P的“内电场”，然后阻挠分散进行。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。
当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，然后构成 从N型区到P型区的电流。然后在PN结中构成电势差，这就构成了电源。（如下图所示）
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，电阻十分大，损耗也就十分大。但如果在上层悉数涂上金属，阳光就不能经过，电流就不能发生，因而一般用金属网格掩盖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，会反射掉许多的太阳光，不能被电池运用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数十分小的维护膜（如图），将反射丢失减小到5%乃至更小。一个电池所能供给的电流和电压究竟有限，所以人们又将许多电池（一般是36个）并联或串联起来运用，构成太阳能光电板。
2.硅太阳能电池的生产流程一般的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
上述方法实践耗费的硅资料更多。为了节约资料，现在制备多晶硅薄膜电池多选用化学气相堆积法，包含低压化学气相堆积（LPCVD）和等离子增强化学气相堆积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射堆积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相堆积首要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4，为反响气体，在必定的维护气氛下反响生成硅原子并堆积在加热的衬底上，衬底资料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研讨发现，在非硅衬底上很难构成较大的晶粒，而且简略在晶粒间构成空地。处理这一问题方法是先用 LPCVD在衬底上堆积一层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上堆积厚的多晶硅薄膜，因而，再结晶技能无疑是很重要的一个环节，现在选用的技能首要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除选用了再结晶工艺外，别的选用了简直一切制备单晶硅太阳能电池的技能，这样制得的太阳能电池转化功率明显提高。三、纳米晶化学太阳能电池在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是开展最老练的，但因为本钱居高不下，远不能满意大规模推广应用的要求。为此，人们一向不断在工艺、新资料、电池薄膜化等方面进行探究，而这傍边新近开展的纳米TIO2晶体化学能太阳能电池遭到国内外科学家的注重。以染料敏化纳米晶体太阳能电池（DSSCs）为例，这种电池首要包含镀有通明导电膜的玻璃基底，染料敏化的半导体资料、对电极以及电解质等几部分。
阳极：染料敏化半导体薄膜（TIO2膜）
阴极：镀铂的导电玻璃
电解质：I3-/I-如图所示，白色小球表明TiO 2，赤色小球表明染料分子。染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发态不安稳，电子快速注入到紧邻的TiO 2导带，染猜中失掉的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO 2导带中的电于终究进入导电膜，然后经过外回路发生光电流。
纳米晶TiO 2太阳能电池的长处在于它廉价的本钱和简略的工艺及安稳的功能。其光电功率安稳在10%以上，制造本钱仅为硅太阳电池的1/5～1/10.寿数能到达 20年以上。但因为此类电池的研讨和开发刚刚起步，估量不久的将来会逐渐走上商场。
