光伏發(fā)電是根據半導體P-N結的光生伏特效應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。

所謂光生伏特效應就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化從而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的P-N結時，就會在P-N結的兩邊出現電壓，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型半導體，另一邊形成P型半導體，兩種半導體的交界面附近的區(qū)域就稱之為為P-N結。

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。當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結內建電場的作用下，光生空穴流向P區(qū)，光生電子流向N區(qū)，在P－N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。