光伏發(fā)電是指一種利用太陽能產(chǎn)生電能的技術(shù)，其原理是基于光生伏打效應(yīng)（photoelectric effect），即由光子（太陽光）激發(fā)半導(dǎo)體材料中的電子，使它在材料中躍遷并產(chǎn)生電流的效應(yīng)。

光伏發(fā)電的基本原理就是“光伏效應(yīng)”。光子照射到金屬上時，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，能克服金屬內(nèi)部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。

“光生伏特效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(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，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。

具體來說，當(dāng)太陽光照射到半導(dǎo)體材料時，吸收一定的能量后，會激發(fā)材料中的電子離開原子成為自由電子，并在材料內(nèi)部形成電流。這種現(xiàn)象也被稱為光電效應(yīng)。將帶電金屬片連接在半導(dǎo)體表面的兩端形成電路，自由電子就能流動在電路中，從而產(chǎn)生電流，完成從太陽能到電能的轉(zhuǎn)化。

目前，半導(dǎo)體材料中使用的主要是硅、硒化銦和碲化物等材料。通過不同的加工和組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，太陽能電池就能產(chǎn)生不同形態(tài)和規(guī)格的電能輸出，接入電力系統(tǒng)使用。

光伏發(fā)電的主要具體原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時，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，能克服金屬內(nèi)部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。

硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有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，形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。

當(dāng)太陽光照射到P－N結(jié)后，空穴由P極區(qū)往N極區(qū)移動，電子由N極區(qū)向P極區(qū)移動，形成電流。

總之，光伏發(fā)電利用光生伏打效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。這種能源轉(zhuǎn)換技術(shù)具有環(huán)保、可再生、可持續(xù)發(fā)展等多種優(yōu)點(diǎn)，未來應(yīng)用廣闊。