浅谈太阳能电池的发展与应用
太阳能电池技术发展与应用展望
太阳能电池技术发展与应用展望随着人们对环保意识的增强和对能源安全的需求日益迫切，新能源领域受到越来越多的关注和投入。
而太阳能电池就是其中的明星产品之一。
太阳能电池技术具有绿色环保、可再生、分布式等显著特征，逐渐成为人们推广使用的可持续能源之一。
本文将从技术发展、市场应用和未来展望三个方面来探讨太阳能电池技术的发展与应用。
一、技术发展太阳能电池是将太阳能光子转化为电子的器件，是现行太阳能利用中应用最广泛的一种太阳能转换技术。
1954 年，第一代太阳能电池问世。
随着时间的推移，太阳能电池得到了蓬勃的发展。
目前，太阳能电池可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、发动机车间薄膜和无机胶体太阳能电池等多种类型。
其中，晶体硅太阳能电池广泛应用于屋顶发电和光伏电站。
而非晶硅和无机胶体太阳能电池则主要用于便携式电子设备和应急电源等领域。
同时，太阳能电池的效率也在不断提高。
2019 年，澳大利亚研究人员在实验中创造了全世界最高的太阳能电池效率记录 - 48%，要比现有市场上的普通太阳能电池高出一半。
当前，太阳能电池的效率已经达到最初开发时的 200 多倍，而这也是未来太阳能电池的发展方向之一。
二、市场应用太阳能电池的市场应用范围非常广泛，远不止于家电、太阳能光伏电站等领域。
太阳能电池在汽车行业中的应用也越来越受到关注。
普遍应用的是太阳能磁钢车顶，它安装于汽车顶部，可为汽车提供额外的电量和照明的亮度，降低油耗和二氧化碳排放，具备非常显著的节能减排效果。
同时，基于太阳能电池系统的跟车警示器、空调、冰箱等设备也成为汽车行业关注的热点。
太阳能电池还广泛应用于户外和便携式电子设备中。
例如，智能手表、智能眼镜、笔记本电脑等智能设备都可以通过太阳能电池快速充电，并且具备长时间的待机时间，给消费者带来极其方便和实用的体验。
三、未来展望未来，太阳能电池的发展趋势将继续向高效性、便携性和轻量化方向发展。
全球的太阳能电池产业将迅速扩大。
目前，中国已成为全世界最大的太阳能电池生产国。
太阳能电池的发展和应用前景
太阳能电池的发展和应用前景随着环境问题的日益加剧，可再生能源成为了人们重要关注的焦点之一。
太阳能作为最为广泛利用的可再生能源之一，其发展和应用前景备受瞩目。
本文将围绕太阳能电池的发展历程、技术创新和应用前景展开，以期展示其在可持续能源领域的重要性。
首先，我们来看看太阳能电池的发展历程。
早在19世纪初，科学家们就开始研究太阳能的利用方式，当时太阳能电池的效率还十分低下。
然而，随着科技的不断进步，20世纪中叶，太阳能电池开始逐渐成熟，并进入实际应用阶段。
最早的太阳能电池主要由硅材料制成，效率只有几个百分点，而如今的太阳能电池效率已经可以达到20%以上。
这一巨大的进步离不开材料科学、工程技术和制造工艺的不断改进。
其次，太阳能电池领域的技术创新也为其应用前景带来了更多的可能性。
如今，除了传统的硅太阳能电池外，还涌现出了一系列新型太阳能电池。
比如，柔性太阳能电池可以被弯曲和折叠，适用于各种形状的表面；有机太阳能电池可以使用廉价原料进行生产，成本更低；钙钛矿太阳能电池则以高效率和简单制备工艺而备受关注。
这些新型太阳能电池的问世，使得太阳能的应用范围更加广泛，不仅可以用于光伏发电，还可以嵌入各种设备和建筑，实现更多领域的可持续发展。
另外，太阳能电池的应用前景也日益广阔。
首先是太阳能发电市场的扩大。
随着人们对绿色能源的追求，太阳能发电已经成为全球新能源市场的主要推动力之一。
尽管传统能源在供能方面仍然占主导地位，但太阳能电池在许多地区已经成为具有重要竞争力的发电方式。
同时，随着技术的进步和成本的下降，太阳能发电产业规模将进一步扩大，且具有持续增长的趋势。
除了发电领域，太阳能电池还在其他领域具有广泛的应用前景。
例如，太阳能电池可以嵌入移动设备、电动汽车和无人机等电子产品中，以延长续航时间和减少对传统能源的依赖。
太阳能电池还可以应用于建筑领域，成为绿色建筑的重要组成部分，通过建筑外墙、屋顶和窗户等表面吸收阳光并转化为电能，实现自给自足的能源供应系统。
太阳能电池技术发展与应用
太阳能电池技术发展与应用第一章：引言太阳能电池技术作为新能源领域的重要代表之一，随着人们对环保、节能等议题日益关注，未来必将大有可为。
本文旨在通过对太阳能电池技术的发展和应用进行详细阐述，分析其优势和未来发展趋势。
第二章：太阳能电池技术概述太阳能电池技术，即利用半导体材料对光能的转换，将光能转化为电能的一种技术。
太阳能电池通常由P型半导体和N型半导体组成的P-N结构组成。
当光子进入半导体中时，会激发半导体中的电荷，从而将光能转换为电能。
太阳能电池最早诞生于1954年，随着技术的不断发展，太阳能电池的转换效率不断提高。
第三章：太阳能电池技术的发展历程1. 发展初期（1954年-1970年）太阳能电池最早由贝尔实验室的三位研究人员——查普曼、皮尔斯和斯皮尔发明于1954年。
当时，太阳能电池的转换效率仅有6%，而且价格昂贵。
在此后的16年间，科学家们不断提高太阳能电池的效率，使其从6%提高到14%。
2. 第一波发展高峰（1970年-1980年）在1970年代，太阳能电池技术快速发展，成为能源领域的一项新兴技术。
当时，三种太阳能电池技术——单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池出现。
1974年，美国在太阳能电池领域共投资1.65亿美元，以促进太阳能电池的商业化应用。
太阳能电池的效率也从14%提高到了17%。
3. 第二波发展高峰（1980年-1990年）1980年代，太阳能电池技术不断升级，效率提高明显。
石墨烯、钙钛矿等新型半导体材料的出现推动了太阳能电池技术的快速发展。
太阳能电池的效率不断提高，最高达到30%。
4. 第三波发展高峰（2000年至今）随着人们对环保、节能等议题的日益关注，太阳能电池技术得到了极大的重视。
在过去的20多年中，太阳能电池技术不断升级，价格也不断降低。
现在，太阳能电池的效率已经超过了40%，并且价格也比过去便宜了许多。
第四章：太阳能电池技术的应用1. 家庭光伏发电随着人们对环保、节能的不断关注，家庭光伏发电备受瞩目。
太阳能电池技术的研究进展与应用
太阳能电池技术的研究进展与应用随着能源消耗量的不断增加和能源价格的上涨，人们对新能源的依赖也越来越大。
在新能源中，太阳能不仅是一种高效、稳定、清洁的能源，而且通过对太阳能电池技术的研发和优化，其光电转换效率日益提高，应用范围也在不断扩大。
一、太阳能电池技术的类型太阳能电池是一种可将太阳能转化为电能的设备，普遍应用于户外太阳能灯、家用太阳能发电等领域。
目前，太阳能电池技术主要分为普通硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、多晶硅太阳能电池和染料敏化太阳能电池等多种类型。
普通硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池，其构成是由单晶硅片、多晶硅片或非晶硅薄膜制成。
最新的研究结果显示，通过利用微纳米结构技术，可以大幅度提高硅能在低光条件下的电力发电效率。
薄膜太阳能电池是利用石墨烯、钙钛矿等材料层层叠加制成的，具有较高的光电转换效率和较好的柔性，适用于普及应用。
多晶硅太阳能电池是由许多小晶粒组成的，其电力发电效率相较普通硅太阳能电池略有提升，具备快速生产、低成本的优势。
染料敏化太阳能电池是利用染料分子吸收光能激发电子而产生电力的设备，可制成柔性太阳能电池，且制造过程相对较简单，适用于户外太阳能灯等场合使用。
二、太阳能电池技术的研究进展太阳能电池技术在应用中的发展速度非常快。
近年来，透明太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、多结构太阳能电池、全固态太阳能电池等技术被陆续研发出来，并于电子、建筑、IT、医药等领域得到了广泛应用。
透明太阳能电池可以被应用于建筑物窗户，不仅能够充分利用太阳能，还能节约空调能耗，降低室内温度，具有显著的节能效果。
钙钛矿太阳能电池以其较高的光电转换效率和良好的稳定性而备受关注，适用于家庭光伏发电，不仅可以提供绿色能源，还可以降低电费，实现非常广阔的应用前景。
多结构太阳能电池采用多层结构，能够拓展能谷、减弱临界点，极大地提高了电池的电力输出效率，可应用于新能源车辆、无线充电电池等多个领域。
全固态太阳能电池可以大大提高电池的稳定性，避免了含液电池在生产、储存、运输或使用时的安全问题，具有广泛的应用前景，可用于电子、交通、航天等行业。
太阳能电池技术的发展趋势及其应用前景
太阳能电池技术的发展趋势及其应用前景近年来，由于各种环境问题层出不穷，对可再生能源的需求越来越大，而太阳能电池因其可再生、地球友好等特性而备受关注。
在太阳能电池领域的技术日益发展，为整个社会带来了许多改变。
本文将从太阳能电池技术的发展趋势及其应用前景两个方面来讨论太阳能电池领域的发展。
一、太阳能电池技术的发展趋势太阳能电池领域的技术种类繁多，这里我们选择其中最为重要的几种技术进行介绍。
1. 第一代太阳能电池第一代太阳能电池是以硅基材料为主的，具有功率密度高、使用寿命长等特点。
但由于其生产成本较高、导致重金属污染等问题，引发了大量的环境问题。
然而，技术的持续发展，现已经出现了一些对环境友好的第一代太阳能电池。
2. 第二代太阳能电池第二代太阳能电池主要以无机材料为基础，同时其生产成本也大大降低。
其具有相对较高的转换效率、操作稳定性更高等特点，但由于其对环境污染依然较明显，所以在很长一段时间内未能实际应用到生产实践中。
3. 第三代太阳能电池第三代太阳能电池走在了不同的道路上，其主要基于新型无机或者有机材料构造太阳能电池。
无机材料采用钙钛矿材料，有机材料采用聚合物太阳能电池，这些材料具有转换效率更高、污染越来越少的特点，并且更适合于大面积生产。
由于第三代太阳能电池具有更低的生产成本、更高的转换效率、更广泛的应用前景，所以目前成为了太阳能电池研究的重点领域。
二、太阳能电池应用前景太阳能电池的应用前景广阔，其中最具代表性的领域是光伏发电。
光伏发电是太阳能电池最广泛的应用形式之一。
这种形式将太阳能电池固定在太阳能电站的高处，并将其收集的电能通过输电设备发送到电网中。
从而使得太阳能电池转化的电荷被更广泛的使用，同时进一步取代了化石燃料在电力方面的应用，具有极其重要的意义。
此外，太阳能电池还在其他各个领域闪烁着自己的身影。
例如，在科技领域中，太阳能电池已经开始在许多智能设备中得到了应用，如各类传感器、电子标签等。
太阳能电池的发展和应用
太阳能电池的发展和应用太阳能电池被誉为未来能源的代表，是目前最为环保和可再生的能源之一。
近年来，随着技术的不断进步和成本的不断降低，太阳能电池的应用范围也在不断拓展。
本文将从太阳能电池的发展历程、技术原理、应用领域等方面进行探讨。
一、太阳能电池的发展历程太阳能电池的历史可以追溯到19世纪初，当时科学家们发现在某些材料中会发生光致电势差，即一种从光能转换为电能的现象。
随着对这种现象的深入研究，1954年，贝尔实验室的三位科学家成功地发明了第一块太阳能电池。
这种太阳能电池由单层硅制成，只能转换10%的光能，且制作成本昂贵，应用十分有限。
20世纪60年代，随着半导体技术的不断成熟，太阳能电池的制作工艺得到了很大的改进，应用领域也逐渐拓展。
上世纪70年代，随着国际油价的急剧上涨，太阳能电池开始得到广泛关注，各国政府也开始对太阳能电池技术进行投资支持。
此后，太阳能电池的技术水平和市场规模不断提高，应用范围也越来越广泛。
二、太阳能电池的技术原理太阳能电池是一种利用光生电效应将光能转换成电能的器件。
太阳能电池的基本结构是由一层n型半导体和一层p型半导体组成的p-n结，两者之间形成的势垒可以将光能转换为电能。
当太阳光照射到太阳能电池表面时，电子会被激发跃迁到导带中，形成正电荷空穴，这样就产生了电流。
太阳能电池的转换效率取决于材料的能带结构、电荷传输效率以及光吸收量等因素。
目前，太阳能电池的主要材料包括单晶硅、多晶硅、铠体硅、氨化铟镓锌和有机薄膜等。
其中，单晶硅是目前最为普及的材料，它的转换效率达到了20%以上，但制造成本较高；多晶硅制造成本较低，转换效率也较高，但是粗糙的表面会导致损失一定的光能；铠体硅则是一种新型材料，具有转换效率高、成本低、稳定性强等优势。
三、太阳能电池的应用领域太阳能电池是一种非常环保和可再生的能源，其应用领域非常广泛。
目前，太阳能电池的主要应用领域包括：家庭光伏发电、太阳能热水器、太阳能灯具、航空航天和卫星技术等。
太阳能电池技术发展与应用
太阳能电池技术发展与应用第一章：引言太阳能作为一种可再生能源，已经引起了越来越多人的关注。
在全球范围内，太阳能电池技术的发展和应用正在助力人类实现向可持续能源的转型。
本文将从技术的角度，查看太阳能电池技术的历史、种类、原理、优劣势和未来应用前景。
第二章：太阳能电池的种类太阳能电池根据材料的不同，被划分为不同的类型。
主要包括单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、有机电池和量子点敏化电池等：1. 单晶硅电池是太阳能电池的第一代产品，利用橡胶制成单晶硅晶体。
具有高效率、长寿命和稳定性好等优势。
2. 多晶硅电池是单晶硅电池的改进，具有更高的功率密度和更低的成本，适用于大规模生产。
3. 非晶硅电池采用非晶硅薄膜技术制成，能够实现局部光伏转换，适用于内部照明和小型电池应用。
4. 有机光伏器件使用聚合物材料，具有柔性、轻便、制造成本低等优势。
5. 量子点敏化电池由半导体纳米材料组成，具有抗腐蚀和通透性等特点。
第三章：太阳能电池的原理太阳能电池（PV）的工作原理基于光电效应，即将光能转换为电能。
当太阳光照射到太阳能电池上时，会激发原子中的电子和空穴相互作用，从而产生电流。
太阳能电池主要由P型半导体和N型半导体组成，两者之间形成PN结构。
光子经过P型半导体之后被吸收，产生负电荷（电子）和正电荷（空穴），从而形成电子和空穴组对。
电子和空穴互相扩散到PN结中，发生复合化反应，形成电场和电流。
第四章：太阳能电池的优劣势太阳能电池作为一种可再生能源，具有以下优势：1. 与化石燃料相比，太阳能电池不会造成污染，不会释放二氧化碳等危险物质。
2. 太阳能电池不会受自然灾害、战争以及供应和消费之间的关系的影响。
3. 太阳能电池可以在任何地方使用，不会受到区域和资源限制。
4. 太阳能电池具有可再生和清洁的优势，有利于促进社会可持续发展。
但是，太阳能电池也存在一些缺点：1. 太阳能电池的制造和安装成本较高。
2. 太阳能电池的功率产生受到气候和地理位置的限制，效率较低。
太阳能电池的发展及应用前景
太阳能电池的发展及应用前景太阳能电池源于上世纪50年代，自从Sonarat研究小组成功地将硅太阳能电池带入市场以来，太阳能电池在能源市场的地位逐渐提高。
目前，太阳能发电系统已经成为独立发电系统中最有效的一种能源，成为人们绿色节能生活的主要选择之一。
本文将介绍太阳能电池的发展历程、技术发展以及应用前景。
第一部分：太阳能电池的发展历程有多种太阳能电池技术，例如硅太阳能电池、有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等等。
其中，硅太阳能电池是应用最广泛的一种，占总太阳能发电系统容量的90%以上。
下面将对硅太阳能电池发展历程做一个简单的介绍。
早期的硅太阳能电池需要用到超高纯度的硅，这使得成本非常高昂。
1954年，Bell Labs科学家Calvin Fuller，Daryl Chapin和Gerald Pearson开发了一种新型的硅太阳能电池，这种电池的效率可达到6%。
1963年，Sharp公司首次将硅太阳能电池商业化，并且从1980年至今，太阳能板的效率不断提高。
近年来，学术界和工业界对新型太阳能电池进行多种尝试，其中最有前途的是钙钛矿电池。
这种新型太阳能电池的效率很高，同时制造成本也非常低。
此外，这种电池的制造过程也非常环保和简单。
目前，钙钛矿晶体太阳能电池在实验室中的效率已经超过了20%，并在未来可能成为批量生产的普及型产品。
第二部分：太阳能电池的技术发展正如先前所述，太阳能电池在过去几十年中经历了许多技术进步，使得太阳能电池系统的效率和稳定性得到了极大的提高。
第一个显著的改进是将双面太阳能板相互连接，以提高转化效率。
此外，太阳能电池板的厚度不断减少，以减少能量损失和制造成本。
同时，制造商们也在尝试用更便宜的材料进行制造。
这些工艺改进和技术创新都降低了太阳能电池系统成本，也提高了其效率和可靠性。
当前，太阳能电池的效率已经达到了22%左右，而钙钛矿电池的效率则已经达到了美妙的24%。
相比之下，20世纪50年代的第一代硅太阳能电池只有6%的效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈太阳能电池的基本原理与应用摘要：人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力。
特别是煤、石油、天然气等不可再生能源的逐渐枯竭，能源问题已经成为制约社会经济发展的重大问题，研究新能源的开发利用已是当务之急。
太阳能作为一种清洁、高效、取用不尽的能源已有尽半个世纪的发展历程。
并成为当前各国争相开发利用的一种新能源。
太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳能电池，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
为全面的了解太阳能电池的相关知识，本文通过查阅大量资料与新闻信息，综述太阳能电池的发展历程与当前应用情况。
重点研究太阳能电池的工作原理，基本结构，主要类型，发展现状及趋势。
关键词：太阳能电池;基本原理;材料; 晶体硅;薄膜太阳能电池;转换效率引言：由于人类对可再生能源的不断需求。
促使人们致力于开发新型能源。
太阳在40min内照射带地球表面的能量可供全球目前能源消费的速度使用1年。
合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略，是其中最受瞩目的研究热点之一。
在太阳能的有效利用中, 太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域. 太阳能电池的研制和开发日益得到重视. 太阳能电池是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转移反应而进行工作的. 根据所用材料的不同, 太阳能电池主要可分为四种类型: ( 1) 硅太阳能电池; ( 2) 多元化合物薄膜太阳能电池; ( 3) 有机物太阳能电池; ( 4) 纳米晶太阳能电池.太阳能电池以硅材料为主的主要原因是其对电池材料的要求: ( 1) 半导体材料的禁带宽度不能太宽; ( 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. 随着新材料的不断开发和相关技术的发展, 以其他材料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景. 本文简要地综述了太阳能电池的原理、种类及其研究现状, 并讨论了太阳能电池的发展趋势.1 基本原理太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量。
太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。
太阳能发电一种新兴的可再生能源。
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
1.1 半导体的简单介绍半导体材料指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料，这种材料在某个温度范围内随温度升高而增加电荷载流子的浓度，电阻率下降。
半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。
锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。
除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。
在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。
1.1.1关于半导体的基本概念共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。
自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子。
空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。
载流子：运载电荷的粒子称为载流子，包括电子与空穴。
杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。
P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了P型半导体。
P型半导体的导电特性：它是靠空穴导电，掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。
N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，形成N型半导体。
N型半导体的导电特性：掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。
1.2 P-N节的简单介绍P型半导体与N型半导体相互接触时，其交界区域称为PN结。
P区中的自由空穴和N区中的自由电子要向对方区域扩散，造成正负电荷在PN 结两侧的积累，形成电偶极层。
电偶极层中的电场方向正好阻止扩散的进行。
当由于载流子数密度不等引起的扩散作用与电偶层中电场的作用达到平衡时，P区和N区之间形成一定的电势差，称为接触电势差。
由于P 区中的空穴向N区扩散后与N区中的电子复合，而N区中的电子向P区扩散后与P 区中的空穴复合。
PN结的一重个要性质是受到光照后能产生电动势，称光生伏打效应，可利用来制造光电池。
1.3 光伏效应基本原理如图1所示，光生伏特效应”，简称“光伏效应”，英文名称：Photovoltaic effect。
指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。
有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。
图1 光伏效应基本原理1.4 太阳能电池发电原理1.4.1 太阳能电池结构太阳能电池的外形及基本结构如图2所示，基本材料为P型单晶硅，厚度为0.3—0.5mm左右。
上表面为N+型区，构成一个PN ＋结。
顶区表面有栅状金属电极，硅片背面为金属底电极。
上下电极分别与N＋区和P 区形成欧姆接触，整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。
图2 太阳能电池基本结构1.4.2发电原理当入发射光照在电池表面时，光子穿过减反射膜进入硅中，能量大于硅禁带宽度的光子在N+区，PN＋结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。
各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区，就对发光电压作出贡献。
光生电子留于N＋区，光生空穴留于P区，在PN＋结的两侧形成正负电荷的积累，产生光生电压，此为光生伏打效应。
当光伏电池两端接一负载后，光电池就从P区经负载流至N＋区，负载中就有功率输出。
太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。
靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光（或紫外光）敏感，约占总光源电流的5－10％（随N＋区厚度而变），PN＋结空间电荷的光生电流对可见光敏感，约占5 ％左右。
电池基体区域产生的光电流对红外光敏感，占80－90％，是光生电流的主要组成部分。
2太阳能电池的发展历程1839年，光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。
1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验室。
太阳能电池最早被应用于人造卫星的电力系统，以及尖端军事领域，到1970年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发的重要性。
1973年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。
在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。
在这些国家中，美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它的发电量可以高达16百万瓦特。
南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案，鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。
3 太阳能电池的几种重要种类太阳能电池种类繁多, 主要有硅太阳能电池、聚光太阳能电池、无机化合物薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、纳米晶薄膜太阳能电池和叠层太阳能电池等几大类。
3.1硅太阳能电池硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池转换效率最高, 技术也最为成熟. 在大规模应用和工业生产中,单晶硅太阳能电池占据主导地位, 但单晶硅材料价格高而且制备工艺相当繁琐. 为了节省高质量材料, 寻找单晶硅电池的替代产品, 现在发展了薄膜太阳能电池, 其中典型代表有以高温、快速制备为发展方向的多晶硅薄膜太阳能电池和叠层( 多结) 非晶硅太阳电池。
3.1.1单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池,是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。
它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。
3.1.2多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池兼具单晶硅电池的高转换效率和长寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点的新一代电池，其转换效率一般为12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，没有明显效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池。
3.2 薄膜太阳能电池薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，目前转换效率最高以可达13%。
薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份，应用非常广泛。
4 太阳能电池的发展现状及趋势4.1现状及进展太阳能发电是一项高新技术，以太阳能为资源基础的生产将是一种可持续的发展模式。
从阳光直接转变成电流的太阳电池也将不再是昂贵的的市场空缺。
全球太阳能产品的年销售额达14亿美元，其中12亿美元来自太阳能电池的销售。
太阳能工业的年增长率估计在20%左右，太阳能利用增长的潜力是巨大的。
过去几年中, 太阳能电池级的硅原料的生产和硅衬底的制取得到重大进展。
例如带硅、锭铸硅、大晶粒多晶硅和非晶态硅/简写为# 一6 7 2 都取得重要的发展成果, 并且现在都正在用它们生产太阳能电池组件。
另外, 在太阳能电池的大规模生产方面, 如生产自动化、封装、电池联接工艺方法、聚能系统、储能系统以及太阳能电池的效率上, 也都取得了进展。
4.2未来发展方向4.2.1薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是最富前途的下一代太阳能电池技术，它节省了硅原料的使用和硅片制造工艺。
与目前常见的硅片太阳能电池相比，硅薄膜太阳能电池用硅量仅为前者的1%左右，可使每瓦太阳能电池成本从2.5美元降至1.2美元。
此外，这种高科技新产品可与建筑物屋顶、墙体材料如玻璃幕墙融为一体，既可并网发电又能节约建筑材料、美化环境。
4.2.2超高级太阳能电池的探索第三代聚光太阳能（CPV）发电方式，正逐渐成为太阳能领域的焦点。
光伏发电经历了第一代晶硅电池和第二代薄膜电池，目前产业化进程正逐渐转向高效的CPV系统发电。
与前两代电池相比，CPV 采用多结的III-V族化合物电池，具有大光谱吸收、高转换效率等优点；而且所需的电池面积不大，以相对廉价的聚光器件替代昂贵的半导体材料，在大规模应用于发电时可有效降低成本、降低生产能耗。
太阳能作为一种持久、普遍、巨大的能源，可以说是取之不尽用之不竭。
相比于其他能源，太阳能的利用是洁净、无污染的，利用太阳能不会对生态环境造成污染。