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太阳能是最清洁的能源，太阳电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种新型的器件。
太阳电池又称为“光伏电池”，太阳电池经过串并联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，配上功率控制器、储能装置、变换器等就组成了光伏发电系统。
硅太阳能电池原理
太阳能光伏发电
太阳能电池由半导体材料制造，利用PN结的光生伏特效应而将光能直接转变为电能，太阳电池分单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池。目前制造工艺最成熟、性价比高的太阳电池采用硅半导体材料。
太阳能电池发电原理是光生伏打效应，故太阳能电池也叫光伏电池。
光生伏打效应
室温下从硅的原子的价电子层中分离出一个电子需要1.12eV的能量，被分离出来的电子是自由电子，能够自由移动并传送电流。半导体在太阳光照耀下，能量大于半导体禁带宽度的光子，使半导体中原子的价电子受到激发而成为自由电子，形成光生电子-空穴对，也称光生载流子。
太阳能电池由PN结构成，在P区、空间电荷区和N区都会产生光生电子-空穴对，这些电子-空穴对由于热运动，会向各个方向迁移。
在空间电荷区产生的与迁移进来的光生电子-空穴对被内建电场分离，光生电子被推进N区，光生空穴被推进P区。在空间电荷区边界处总的载流子浓度近似为0。
在N区，光生电子-空穴产生后，光生空穴便向PN 结边界扩散，一旦到达 PN结边界，便立即受到内建电场的作用，在电场力作用下作漂移运动，越过空间电荷区进入P区，而光生电子（多数载流子）则被留在N区。
同样，P区中的光生电子也会向PN结边界扩散，并在到达PN结边界后，同样由于受到内建电场的作用而在电场力作用下作漂移运动，进入N区，而光生空穴（多数载流子）则被留在P区。
因此在PN结两侧形成了正、负电荷的积累，形成与内建电场方向相反的光生电场。这个电场除了一部分抵消内建电场以外，还使P型层带正电，N型层带负电，因此产生了光生电动势。这就是“光生伏打效应”（简称光伏）。
