如果把p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體緊密地結(jié)合起來,或者在一塊半導(dǎo)體中由于摻雜不同,一邊做成p型半導(dǎo)體,另一邊做成n型半導(dǎo)體,由于電子和空穴的互擴(kuò)散作用,便形成了p-n結(jié),并在結(jié)的兩邊形成了由n型區(qū)指向p型區(qū)的內(nèi)建電場.當(dāng)光照射時,這些已摻入少量三價或五價元素的硅半導(dǎo)體,內(nèi)部產(chǎn)生了許多電子-空穴對,在內(nèi)建電場的作用下,電子向n型區(qū)移動,空穴向p型區(qū)移動,這樣,n型區(qū)有很多電子,p型區(qū)有很多空穴,在p-n結(jié)附近就形成了與內(nèi)建電場方向相反的光生電場,它的一部分抵消了內(nèi)建電場,其余部分則使p區(qū)帶正電,n區(qū)帶負(fù)電,于是在n區(qū)與p區(qū)之間產(chǎn)生了光生伏特電動勢.這種現(xiàn)象就叫做“光生伏特效應(yīng)”.太陽電池正是應(yīng)用了光生伏特效應(yīng)原理,采用硅、砷化鎵、硫化鎘等為原料,摻入適量的雜質(zhì),經(jīng)過嚴(yán)密的工藝制成的.如果在電池兩端接上負(fù)載,則被結(jié)所分開的電子和空穴,通過太陽電池表面的柵線匯集,在外電路產(chǎn)生光生電流.太陽能發(fā)電系統(tǒng)由三部分組成：1、太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分.其作用是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負(fù)載工作.2、太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用.3、蓄電池：一般為鉛酸電池,小型系統(tǒng)中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池.其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來.目前1平方米光伏發(fā)電太陽電池板需3000-4000元人民幣,再加上其他設(shè)備,算下來平均一個太陽能屋頂?shù)耐顿Y在15萬元.目前是價格太貴,單位面積發(fā)電能力小.