太阳能电池板是对光作出反应并将光能转换为电能的装置。可以产生光伏效应的材料有很多种，如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等，它们的发电原理基本相同。现在我们以晶体硅为例来描述光发电的过程。P型晶体硅可以掺杂磷以获得n型硅并形成P-n结。当光照射到太阳能电池表面时，一些光子被硅材料吸收；光子的能量转移到硅原子，使电子迁移并成为自由电子。它们聚集在p-n结的两侧，形成电位差。当外部电路连接时，在该电压的作用下，电流将流过外部电路以产生一定的输出功率。这一过程的实质是：将光子能量转换为电能的过程

太阳能发电有两种太阳能发电方式，是光热电转换，另是光电直接转换

（1）光热电转换方式利用太阳辐射产生的热能发电。通常，太阳能集热器将吸收的热能转化为工质的蒸汽，然后驱动汽轮机发电。第一个过程是光热转换过程；后工艺是热电转换工艺，与普通火力发电相同。太阳能热发电的缺点是效率低、成本高。据估计，其投资至少是普通火力发电站的5-10倍。1000MW光热电站需要投资20-25亿美元，1kW的平均投资为2000-2500美元。因此，它适用于小规模的特殊场合，大规模利用在经济上不经济，无法与普通火力发电厂或核电厂竞争

（2）光电直接转换模式该模式是利用光电效应将太阳辐射能直接转换为电能。光电转换的基本设备是太阳能电池。太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的装置。它是一个半导体光电二极管。当太阳照射在光电二极管上时，光电二极管将太阳能转换为电能并产生电流。当许多电池串联或并联时，它们可以成为输出功率相对较大的太阳能电池阵列

太阳能电池板是很有前途的新型电源，具有三个优点：永久性、清洁性和灵活性太阳能电池使用寿命长。只要太阳存在，太阳能电池就可以长期使用，一次性投资；与火力发电和核能发电相比，太阳能电池不会造成环境污染；太阳能电池可以是大型、小型和中型，从兆瓦的中型发电站到仅用于一户家庭的太阳能电池，这是其他电源无法比拟的。