光生伏特效应
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，太阳能光伏发电以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。
太阳能光伏发电，其实就是利用了光生伏特效应（也叫光生伏打效应，英文：Photovoltaic effect），官方说法是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象，说白点就是利用半导体界面的光伏效应将光能直接转变为电能，这个就是光伏组件的发电原理。
太阳能光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
太阳能光伏发电的优点
与常用的火力发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要体现在：
①无枯竭危险；
②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；
③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；
⑤能源质量高；
⑥使用者从感情上容易接受；
⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。
太阳能光伏发电系统的多晶硅经铸锭、断锭、切片等工序制成硅片进行加工。p-n结是通过在硅片上掺杂和扩散微量硼和磷形成的。然后，采用丝网印刷，将精心制备的银浆印刷在硅片上，形成网格线。烧结后，同时制作背电极，并在网格线表面涂覆一层减反射涂层。电池就是这样制成的。大电路板由电池芯片排列组合成电池组件而成。通常，铝框架包裹在组件周围，玻璃覆盖在前面，电极安装在后面。通过电池模块等辅助设备，可以形成光伏电站的发电系统。为了将直流电转换为交流电，需要安装电流转换器。发电后，可通过蓄电池储存或输入公共电网。在发电系统成本中，电池模块约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件和其他费用占50%。
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