光电发电是一项利用半导体界面的光生伏效应把光能直接转换成电能的技术。太阳能电池是该技术的关键组成部分。在串联后，对太阳能电池进行封装保护，可以形成大面积的太阳能电池组件，再与功率控制器等部分相配合，构成光伏发电装置。
1.光电效应
若光照射到太阳电池并吸收到界面层，具有足够能量的光子能使P型硅和N型硅中的电子与共价键产生电子-空穴对。在空间电荷场作用下，界面层附近的电子和空穴将彼此分离开来。在P区中，电子向带正电荷的N区和空穴移动。由于界面层的电荷分离，可以在P区与N区间产生一个外部可测电压。这时可以在硅片两侧加一个电极，然后连接到伏特计。对于单晶硅太阳电池，典型的开路电压数值是0.5~0.6V。界面层中光线产生的电子-空穴对越多，电流越大。接触层吸收的光能越多，即界面层即电池面积越大，在电池中产生的电流也越大。
2.原理
阳光照射到一个半导体p-n结，并形成了一个新的空穴-电子对。在pn结电场的作用下，空穴从n区流向p区，电子从p区流向n区，接通电路后形成电流。光电效应太阳能电池就是这样工作的。
(1)光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能来发电，一般由太阳能集热器将所吸收的热能转化为工质蒸汽，然后驱动汽轮机发电。前者为光热转换过程，后者为热电式转换过程，与一般热能发电类似.其缺点是效率较低，成本较高，估计其投资至少比一般热电厂贵5~10倍。
(2)光-电直接转换方式这种方式是利用光电效应，把太阳辐射能直接转化为电能，实现光电转换的基本装置是太阳能电池。太阳电池是一种利用光生伏效效应将太阳光能直接转换成电能的装置，它是一种半导体光电二极管，当太阳光照射在光电二极管上时，光电二极管将太阳的光能转换成电能，产生电流。将多个电池串并联起来，可形成具有较大输出功率的太阳电池方阵。太阳电池是一种很有前途的新型电源，具有永久的清洁、灵活三大优点。太阳能电池寿命长，只要阳光存在，就可一次性投资，并可长期使用；与热能相比，核能发电不会造成环境污染。
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