太阳能电池工作原理的基础是半导体pn结的光生伏打效应。所谓光生伏打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。
光生伏打效应：
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。
当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。
这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。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“多余”的电子逸出，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为n型（“n”表示负电），太阳能电池只有一部分是n型。另一部分硅掺杂的是硼，硼的最外电子层只有三个而不是四个电子，这样可得到p型硅。
p型硅中没有自由电子（“p”表示正电），但是有自由空穴。空穴实际是电子离开造成的，因此它们带有相反（正）的电荷。它们像电子一样四处移动。
电场是在n型硅和p型硅接触的时候形成的。在交界处，它们确实会混合形成一道屏障，使得n侧的电子越来越难以抵达p侧。最终会达到平衡状态，这样我们就有了一个将两侧分开的电场。
这个电场相当于一个二极管，允许（甚至推动）电子从p侧流向n侧，而不是相反。
当光以光子的形式撞击太阳能电池时，其能量会使电子空穴对释放出来。
每个携带足够能量的光子通常会正好释放一个电子，从而产生一个自由的空穴。如果这发生在离电场足够近的位置，或者自由电子和自由空穴正好在它的影响范围之内，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破坏，如果我们提供一个外部电流通路，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合并，并在流动的过程中做功。
只有达到一定的能量——单位为电子伏特（ev），由电池材料（对于晶体硅，约为1.1ev）决定——才能使电子逸出。我们将这个能量值称为材料的带隙能量。
如果光子的能量比所需的能量多，则多余的能量会损失掉。
在电池顶部采用抗反射涂层，减少硅的反射损失。
一种提高效率的方法是使用两层或者多层具有不同带隙的不同材料。带隙较高的材料放在表面，吸收较高能量的光子；而带隙较低的材料放在下方，吸收较低能量的光子。这项技术可大大提高效率。
这样的电池称为多接面电池，它们可以有多个电场。
如果将外电路短路，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结两端开路，则由于电子和空穴分别流入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产生了电位差。可以测得这个值，并称为开路电压。由于此时p-n结处于正向偏置，因此，上述短路光电流和二极管的正向电流相等，并由此可以决定电位差的值。
太阳能电池的工作原理
一 一个太阳能电池的运行。henryzhang 太阳能能电池片的工作原理就是一个利用有效光子能量不断激发载流子，维持p，n结的电势差，外接电路后，可以做为电源供电。硅娃 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳光照在半导体p n结上，形成新的空穴 电子对。在p n结电场...
太阳能电池分类及知识一览
ofweek太阳能光伏网。太阳能电池，也称为光伏电池，是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳能电池组件，再按需要将一定数量的组件组合成一定功率的太阳电池方阵，经与储能装置 测量控制装置及直流 交流变换装置等相配套，即构成太阳电池发电系统，也称为光伏发电系统。太阳能光伏发电最核心的...
全球太阳能网 2023年第2季度太阳能产业分析报告
2011年第二季度全球光伏市场 走势分析。全球太阳能网。7月20日讯在一季度的总体上扬之后，今年二季度光伏 走势可谓是进入了寒冬期，光伏产业 普遍走低，多晶硅的 跳水甚至让国内的中小企业叫苦连连。本季度，整个光伏市场处于寒冬期，的连续走低主要因为库存压力，去年全球光伏产业迎来了爆发性发展的一年，不少...