太陽能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能出現光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。

當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P－N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的用途下，將會有電流流過外部電路出現一定的輸出功率。這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。

太陽能電池的基本特性

太陽能電池的基本特性有太陽能電池的極性、太陽能電池的性能參數、太陽能電池的伏安特性三個基本特性。具體解釋如下：

1、太陽能電池的極性

硅太陽能電池的一般制成P+/N型結構或N+/P型結構，P+和N+，表示太陽能電池正面光照層半導體材料的導電類型；N和P，表示太陽能電池背面襯底半導體材料的導電類型。太陽能電池的電性能與制造電池所用半導體材料的特性有關。

2、太陽能電池的性能參數

太陽能電池的性能參數由開路電壓、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉換效率等組成。這些參數是衡量太陽能電池性能好壞的標志。

3、太陽能電池的伏安特性