制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓Ⅲ-Ⅴ化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽;2、要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。太阳能电池的PN结处存在一个由N区指向P区的内电场。当阳光照射到太阳能电池表面时,小部分被反射,大部分穿过减反射膜进入硅电池,其中能量大于禁带宽度的光子被硅吸收后,激发出光生载流子。在N区产生的光生空穴会向PN结扩散,进入PN结区后,即被内电场推向P区。在P区产生的光生电子先向PN结扩散,进入PN结区后,即被内电场推向N区。而在刚结区产生的电子空穴对,则立即被内电场分别推向N区和P区。因此在被照射的太阳能电池中,N区积累了大量光生电子,而P区则积累了大量空穴,在PN结两侧出现了光生电动势。若在两电极间接上负载,则会有光生电流通过负载。太阳的光能就这样直接变成了电能。

太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。

光电效应,也叫光生伏打效应光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会产生光生伏打效应。光生伏打效应使得PN结两边出现电压,叫做光生电压。使PN结短路,就会产生电流。