太阳能电池（solar cell）是利用半导体材料的光电效应，将太阳能转换成电能的装置。

太阳能电

1.阳光照射促使电子与其原子分离。

2.电子空穴和电子开始朝着PN结合面移动。

3.当电子空穴和电子在PN结合面上汇合时，即产生电压。连接导线时，即产生电。

优点：

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭；

2、，无噪声，无污染排放外，干净；

3、太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

4、光伏发电的能量转换过程简单，直接从光能转换到电能，不存在机械磨损。

缺点：

1、照射的能量分布密度小，要占用巨大面积；

2、受季节、气候、昼夜等因素影响发电；

3、***成本高；

4、太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点。

太阳能光伏系统的组成和原理

太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和电脑监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备。

太阳能光伏系统具有以下的特点：

没有转动部件，不产生噪音;

没有空气污染、不排放废水;

没有燃烧过程，不需要燃料;

维修***简单，维护费用低;

运行可靠性、稳定性好;

作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上;根据需要很容易扩大发电规模。

光伏发电是根据光生伏应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是***使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(元件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的基本元件是太阳能电池(片)，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生，但是只有固体（尤其是半导体PN结器件）在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能。太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又称光伏电池，是太阳能光伏发电系统的基础和器件。太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤：

(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子一空穴对，称为“光生载流子”，两者的电极性相反，电子带负电，空穴带正电。

(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。

(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。

太阳能光伏发电原理如下图所示。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生跃迁，成为自由电子，在PN结两侧集聚形成电位差。当外部电路接通时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。