光伏效應在液體和固體物質中都存在，具有固體(尤其是半導體PN結器件)在太陽光照射下具有較高的光電轉換效率。晶體硅太陽能電池是利用光伏效應原理制成的，它可以直接將太陽的光能轉化為電能。唐山光伏發電設備也是太陽能光伏發電的能量轉換器是太陽能電池，又稱光伏電池，是太陽能光伏發電系統的基礎和核心設備。

       ;太陽能(neng)轉(zhuan)化為電能(neng)的(de)過程主要包括三(san)個步(bu)驟(zou):

　　(1)太陽能(neng)電池(chi)吸收有能(neng)量的光(guang)子(zi)后(hou)，在半導體(ti)中產生電子(zi)-空穴對，稱為“光(guang)生載(zai)流子(zi)”。兩對電子(zi)極性(xing)相反，電子(zi)帶(dai)負電，空穴帶(dai)正電。

　　(2)具有(you)相反極性(xing)的光生載流子被半導體PN結產生的靜電場(chang)分(fen)開。

　　(3)光生載流電子和空穴分別被太陽能電池的正負電極收集，在外部電路中產生電流，從而獲得電能。太陽能光伏發電的原理如下圖所示。當(dang)(dang)光照射到太(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)的(de)表面時，一(yi)部分(fen)光子被硅(gui)材料吸收，光子的(de)能量轉移到硅(gui)原子上，使電(dian)(dian)子發生(sheng)躍遷，成為(wei)(wei)自由電(dian)(dian)子，聚(ju)集在PN結的(de)兩側，形成電(dian)(dian)位差。當(dang)(dang)外(wai)部電(dian)(dian)路接(jie)通時，在該電(dian)(dian)壓的(de)作用下，電(dian)(dian)流(liu)將(jiang)(jiang)流(liu)過外(wai)部電(dian)(dian)路以產生(sheng)的(de)輸出(chu)功率。這(zhe)個過程的(de)本質是將(jiang)(jiang)光子能量轉化為(wei)(wei)電(dian)(dian)能的(de)過程。

　　在太陽能發電系統中，系統的總效率η由太陽能電池模塊的光電轉換效率、控制器效率、電池效率、逆變器效率和負載效率決定。目前，太陽能電池的光電轉換效率只有17%左右。因此，提高太陽能電池組件的光電轉換效率，降低太陽能光伏發電系統的單位功率成本，是太陽能光伏發電產業化(hua)(hua)的難點(dian)。自從太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)問世(shi)以(yi)來，晶體硅一直(zhi)保持著作為(wei)主要材料的主導(dao)地(di)位(wei)。目前，對硅太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)轉(zhuan)換效(xiao)率的研究主要集中在擴大能量吸(xi)收面(mian)(如利(li)用雙面(mian)電(dian)(dian)池(chi)減少反射)、利(li)用吸(xi)雜技(ji)術和鈍(dun)化(hua)(hua)技(ji)術提高硅太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)的轉(zhuan)換效(xiao)率以(yi)及使電(dian)(dian)池(chi)超(chao)薄化(hua)(hua)等方面(mian)。