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太阳能电池的基本原理

太阳能电池，也称为光伏电池，是将太阳光直接转换为电能的装置。这种转换过程基于光伏效应，即当半导体材料受到光照射时，会在材料内部产生电子-空穴对，进而形成电流和电压。本节将详细介绍太阳能电池的工作原理、材料选择、结构设计以及主要性能参数。

光伏效应

光伏效应是指当半导体材料受到光照射时，光子能量激发材料内部的电子从价带跃迁到导带，形成自由电子和空穴对。这些电子和空穴在内建电场的作用下分别向正负极移动，从而产生电流和电压。光伏效应的原理可以分为以下几个步骤：

光吸收：当太阳光照射到太阳能电池表面时，光子被半导体材料吸收。光子的能量必须大