光伏發電是壹種利用半導體界面的光伏效應將光能直接轉化為電能的技術。這項技術的關鍵部分是太陽能電池。太陽能電池串聯後，可以封裝保護形成大面積太陽能電池組件，再與功率控制器等部件組成光伏發電裝置。
光伏發電的主要具體原理是半導體的光電效應。當光子照射金屬時，其能量可以被金屬中的壹個電子完全吸收。電子吸收的能量大到足以克服金屬內部重力，從金屬表面逃逸出來成為光電子。矽原子有四個外層電子。如果純矽摻雜有五個外層電子的原子，比如磷原子，就成了N型半導體。如果純矽摻雜有三個外層電子的原子，例如硼原子，就形成了P型半導體。P型和N型結合時，接觸面會形成電位差，成為太陽能電池。當陽光照射到P-N結時，空穴從P極區移動到N極區，電子從N極區移動到P極區，形成電流。
上面提到的光電效應，就是光在不均勻的半導體或半導體與金屬的不同部位之間引起電位差的現象。首先，它是壹個從光子(光波)到電子，從光能到電能的過程。其次，是形成電壓的過程。
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