光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子映照到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能抑制金屬內(nèi)部引力做功，分開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，假設(shè)在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，構(gòu)成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型別離在一同時，接觸面就會構(gòu)成電勢差，成為太陽能電池。當(dāng)太陽光映照到P－N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動，構(gòu)成電流。

光電效應(yīng)就是光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬別離的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程；其次，是構(gòu)成電壓過程。

多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后，制形成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就構(gòu)成P－N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。普通在組件四周包鋁框，正面掩蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需求安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)本錢中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。