光伏发电，就是利用太阳能照射在光电材料上直接产生电压的发电方式，是太阳能的一种方式所以光指阳光，伏，则是电压的单位伏特除了光伏发电外，太阳能还有光热方式，就是利用将太阳的辐射能量转换为热量直接利用，或者利用热量再转为电能

这里要用一些半导体的术语来说明一下光伏发电的原理光与半导体的相互作用，可以产生光载流子当产生的电子-空穴对靠半导体内形成的势垒分开到两极时，产生电势，这称为光生伏打效应（简称光伏效应）当连上外接电路时，只要有足够的阳光照射，就能产生源源不断的电流半导体光电器件应该满足以下两个条件：

（1）半导体材料对入射光有足够大的吸收系数，即入射光的能量应大于半导体的禁带宽度吸收系数大，则光的透入深度就浅，所需材料就少，比如晶体硅需要200－300um 才能吸收太阳光谱中波长较长的光，而GaAs 和非晶硅因为光吸收系数大，只需1um，材料就不需要那么多

（2）半导体有光伏结构，必须要能形成内生电池对应的势垒晶体硅太阳能电池是掺杂磷和硼，形成p-n 结，从而得到p-n 结势垒，金属－半导体化合物能形成肖特基势垒，基本的光伏原理和晶体硅太阳能电池类似

衡量太阳能电池的关键指标是太阳能电池的转换效率转换效率是太阳能电池的最大功率输出与照射到该电池的总辐射能之比转换效率高低取决于电池材料的特性和整个系统的构架，许多因素都对光电转换效率造成影响，如材料的纯度，杂质浓度及分布，表面的反射和透射，表面的形状，温度，光强，等等

如果按照材料来给太阳能电池分类，可以将太阳能电池分为硅基太阳能电池和化合物半导体太阳能电池由于半导体工业的飞速发展，硅材料成了最为普及的半导体材料，人类对于硅材料及其与其他材料相互作用的认识也达到了一个相当的高度因此，硅基太阳能电池技术理所当然地成了最先发展，也是目前最为成熟，应用最广的太阳能光伏技术硅基太阳能电池一直占全球太阳能电池产量的94％以上

而硅基太阳能电池又分为单晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池和多晶硅薄膜太阳能电池其中，以单晶硅太阳能电池的光电转换效率最高，实验室达到了24%，产业化也在15%以上，但成本也最高非晶硅薄膜电池的成本最低，但不仅效率低（小于10%），质量还不稳定，衰减较大，目前还不具备大规模应用的程度；多晶硅的光电转换效率比单晶硅要低（实验室为16%，商业化为13%），但成本则低得多，而且生产工艺比较成熟，因此目前在民用光伏市场中，多晶硅电池占了主流市场（约70%），而单晶硅太阳能电池则主要用于航天和军事方面多晶硅薄膜是今后降低太阳能电池成本的一个很重要的方向，但目前技术还不成熟

光伏发电系统中除了太阳电池，蓄电池控制器和逆变器是其主要部件蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池，而是使用常规的铅酸蓄电池，主要类型有：

l）固定式铅酸电池，多应用于大型光伏电站和通信系统，使用时需经常维护（如加水）；

2）工业型密封电池，主要用于通讯军事等工业光伏系统，它无需维护，也便于安装，但价格较贵，寿命较短；

3）小型密封电池，大多数为6V，12V组合电池，其使用寿命更短，但价格更贵，常用于户用光伏系统；

4）汽车摩托车启动用电池，其价格最便宜，但寿命最短，安装麻烦，需加水和经常维护，而且有酸雾污染蓄电池的容量设计十分重要，容量设计一定要根据使用地点的气候条件和负载情况而定，否则就会出现问题

目前，新型的钒流体电池钠流电池都很有可能成为与太阳能风能等配套的清洁蓄电池，但目前商业化的技术还不是很成熟

光伏系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器智能控制器大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站与国外控制器比较，我国主要差距是国产控制器由于器件质量无极性的反接保护以及短路过流而造成的器件损坏等问题容易失效；专业化生产程度低无温度补偿无蓄电池负荷状态控制，很少采用脉宽调节或最大功率跟踪方式的控制

直流／交流逆变器也是光伏系统中的一个关键部件由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率目前我国在小功率逆变器上与国外处于同一水平，但在大功率逆变器上还需要进一步提高

并网光伏发电技术是当今世界光伏发电的趋势，是光伏技术步人大规模发电阶段成为电力工业组成部分之一的重大技术步骤，在国际光伏产品市场上已占到总额的18％

太阳能通常是与风力发电同时使用的在系统工程方面，由于受到技术经济等多种因素的制约，许多具有市场潜力的应用领域，如大型（＞100KW）光伏或风-光-柴互补电站系统光伏海水淡化系统太阳能水泵滴灌工程，太阳能电动车光伏制氢系统以及较大规模的光伏并网发电等都还没有真正开展起来，但都有着很好的应用前景

蓄电池控制器逆变器配电和并网技术等，这些系统和工程虽然不象硅材料太阳能电池片那样惹人注意，但其实蕴藏在其中的市场也是十分巨大的与这些产品并存的市场，是太阳能电池及其材料的的生产装备市场