太陽能電池是利用半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)（Photovoltaic Effect）的半導(dǎo)體器件。當太陽光照射到由p型和n型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的p-n結(jié)上時，在一定條件下，光能被半導(dǎo)體吸收后，在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子——電子和空穴。它們分別在p區(qū)和n區(qū)形成濃度梯度，并向p-n結(jié)作擴散運動，到達結(jié)區(qū)邊界時受p-n結(jié)勢壘區(qū)存在的強內(nèi)建電場作用將空穴推向p區(qū)電子推向n區(qū)，在勢壘區(qū)的非平衡載流子亦在內(nèi)建電場的作用下，各向相反方向運動，離開勢壘區(qū)，結(jié)果使p區(qū)電勢升高，n區(qū)電勢降低，p-n結(jié)兩端形成光生電動勢。
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