晶硅太阳能电池从本质上讲是简单的半导体二级管。传统的晶硅太阳能电池一般由栅线（电极）、减反射膜、N型硅、P型硅、金属背板（电极）构成。我们将掺杂少量的五价元素磷的半导体称作N型半导体；掺杂少量的三价元素硼的半导体称作P型半导体。当将N型半导体和P型半导体紧密接触，就形成了半导体二级管。N型半导体中的杂质磷原子和P型半导体中的杂质硼原子几乎全部电离，所以在N型半导体中存在大量的自由电子，而在P型半导体中存在大量的空穴。N区的自由电子和P区的空穴由于扩散运动，分别向P区和N区运动，从而在N区形成了带正电的区域，在P区形成了带负电的区域。我们将N、P区交界面两侧的正、负电荷薄层区域称为“空间电荷区”、“耗尽区”，即P-N结，该区域形成N区指向P区的内建电场。
  半导体具有将吸收的光子的部分能量传递给电流载体（电子、空穴）的特性。我们将太阳能电池吸收光能产生的电子和空穴称作光生载流子。P-N结及两边产生的光生载流子就被内建电场所分离，在P区聚集光生空穴，在N区聚集光生电子，从而使P区带正电，N区带负电，同时在P-N结两边产生光生电动势。我们将这个效应称作光生伏特效应或光伏效应。当太阳能电池的两个电极接通时就会产生电流。

光子携带了特定大小的能量，而该能量由光源的光谱特性所决定。只有能量足够产生电子和空穴的光子才能对光电能量的转换过程做出贡献。太阳光谱特性决定了太阳能电池材料的选择。硅的带隙为1.12eV与太阳光谱匹配很好。

通迅员：洪永瑞                                审核：程辉