太阳能光照发电的核心器件是太阳能电池，太阳能电池的感光性一般是整个可见光，不管是日光还是灯光。太阳能电池的准确名称应该是“光敏电池”或“光电池”，按照制造材料分为硅光电池和硒光电池，其原理是光电效应。之所以叫光电池，意思就是该器件在有光照的条件下会产生电能。
限于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，所以一般太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件（阵列）。
单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，产生非平衡载流子即电子和空穴，只要达到一定程度，就会让PN结导通，P-N结、连接电路和负载形成回路，就有"光生电流"流过。
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