太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.光生伏应：假设光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被接纳，具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起，致使发作电子－空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前，将经由空间电荷的电场结果被相互分别。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别，将在P区和N区之间发作一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。经由光照在界面层发作的电子－空穴对越多，电流越大。界面层接纳的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中组成的电流也越大。

光伏发电是根据光生伏应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(元件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的基本元件是太阳能电池(片)，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

、太阳能发电系统

太阳能发电系统主要由太阳能光伏阵列、通用变频器、 光伏控制器组成。

1、太阳能光伏阵列。太阳能光伏阵列由许多太阳能电池串并联构成，直接把太阳能转换为直流电 。目前，太阳能电池大都为硅太阳能电池，包括单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳能电池。太阳能电池的伏安特性曲线具有强烈的非线性，其较大输出功率就是其额定功率。

2、通用变频器。太阳能光伏阵列的输出伏安特性曲线具有强烈的非线性，而且和太阳能辐射强度、环境、温度、阴雨、雾等气象条件有密切关系 ，工作点会随之偏离。要使光伏水泵系统工作在理想工况，而且对任何日照，都要发挥在当前日照下光伏阵列输出功率的较大潜力，需要对电池的较大功率点进行跟踪和调节，通过变频器变频变压改变发电系统的输出功率，使电源和负载之间达到和谐、、稳定的工作状态。通用变频器将太阳能光伏阵列输出的直流电转换为交流电，为水泵机组提供动力。

3、光伏控制器。光伏控制器具备远传数据通讯接口，可适配多种的通用变频器。通过设定工作点电压控制方式、通讯协议等参数，建立与通用变频器的可靠通讯，实现其手动/自动启停。