光伏發(fā)電是根據(jù)半導(dǎo)體P-N結(jié)的光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。

所謂光生伏特效應(yīng)就是當(dāng)物體受到光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化從而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的P-N結(jié)時，就會在P-N結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓，叫做光生電壓。

在一塊完整的硅片上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導(dǎo)體，另一邊形成P型半導(dǎo)體，兩種半導(dǎo)體的交界面附近的區(qū)域就稱之為為P-N結(jié)。

圖片來源：專利分析可視化

可以把太陽能電池看作一個大面積平面P-N結(jié)。當(dāng)太陽光照在太陽能電池上，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使外層的電子發(fā)生了越遷，成為了自由電子，并在原來的位置留下一個空穴，形成電子-空穴對，在P－N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，光生空穴流向P區(qū)，光生電子流向N區(qū)，在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。