光伏电池是利用光伏效应直接将太阳能转换为电能的装置。光伏效应又称“光生伏特效应”，是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。

　　太阳光照射光伏电池，太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对，电子和空穴分别向电池的两端移动，如果外部构成通路，就形成电流，产生电能。 光伏电池主要分为晶硅类（单晶硅和多晶硅）、薄膜类和化合物类（非晶硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉等）和新概念类（染料敏化电池等）。 目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。

　　目前大规模工业化生产条件下， 单晶硅电池的转换效率已达到了16%～18%，多晶硅电池的转换效率为12%～14%。