單個太陽能電池不能直接用于供電。電池必須串聯(lián)，并聯(lián)并緊密封裝成元件。太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。它的功能是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或儲存在蓄電池中，或驅(qū)動負(fù)載。

對于正負(fù)電荷，由于PN結(jié)正負(fù)電荷分離，可以產(chǎn)生一個外部電流場，從晶體硅電池的底端流向電池的頂部。這就是“光伏效應(yīng)”。當(dāng)負(fù)載連接到太陽能電池兩個表面的頂部和底部時，電流就會流過負(fù)載，太陽能電池就會產(chǎn)生電流;太陽能電池吸收的光子越多，電流就越大。光子的能量由波長決定。光子在基本能量以下不能產(chǎn)生自由電子。一個光子高于基本能量的能量只會產(chǎn)生一個自由電子。多余的能量會使電池發(fā)熱。能量損失的影響會降低太陽能電池的效率。

太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。

它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。 P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。

當(dāng)光線照射太陽電池表面時，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)生了躍遷，成為自由電子在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)生一定的輸出功率。這個過程的實質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

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