太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能和半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn)發(fā)電的。

1、太陽能光伏發(fā)電的原理（光伏發(fā)電）： 太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。太陽能光伏發(fā)電
 

2、太陽能發(fā)電兩種方式：一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。


 a、光—熱—電轉(zhuǎn)換方式：通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高，估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應(yīng)用于的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。


b、光—電直接轉(zhuǎn)換方式（光伏發(fā)電）：利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能。光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。

能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。晶體硅為基本的電池材料。以晶體硅材料制備的太陽能電池主要包括：單晶硅太陽電池，鑄造多晶硅太陽能電池，非晶硅太陽能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽電池則具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，但是轉(zhuǎn)換效率較低，而且效率衰減得比較快；鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換的效率，而且性能價格比高；薄膜晶體硅太陽能電池處在研發(fā)階段。硅系列太陽能電池中，單晶硅和多晶硅的比例已超過百分之八十。

太陽能電池生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。


3、太陽能光伏發(fā)電過程：

現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。　當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，自由電子在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生的輸出功率。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以形成有較大輸出功率的太陽能電池方陣。