太陽能電池是利用半導體材料的光電效應，將太陽能轉換成電能的裝置。
光生伏特效應：假設光線照射在太陽能電池上並且光在介面層被接納，具有足夠能量的光子可以在P型矽和N型矽中將電子從共價鍵中激起，致使發作電子空穴對。介面層臨近的電子和空穴在複合之前，將經由空間電荷的電場結果被相互分別。電子向帶正電的N區和空穴向帶負電的P區運動。經由介面層的電荷分別，將在P區和N區之間發作一個向外的可測試的電壓。此時可在矽片的兩邊加上電極並接入電壓表。對晶體矽太陽能電池來說，開路電壓的典型數值為0.5至0.6伏。經由光照在介面層發作的電子空穴對越多，電流越大。介面層接納的光能越多，介面層即電池面積越大，在太陽能電池中組成的電流也越大。
