太阳能电池是以半导体材料为主，利用光电材料吸收光能后发生光电转换，使它出现电流，那么太阳能电池的工作原理是怎么样的呢太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是出现电子—空穴对。这样，光能就以出现电子—空穴对的形式转变为电能。
一、太阳能电池的物理基础
当太阳光照射ｐ－ｎ结时，在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子，相应地便出现了电子——空穴对，并在势垒电场的用途下，电子被驱向型区，空穴被驱向Ｐ型区，从而使凡区有过剩的电子，Ｐ区有过剩的空穴。于是，就在ｐ－ｎ结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。
假如半导体内存在p—N结，则在p型和N型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向N区，空穴驱向p区，从而使得N区有过剩的电子，p区有过剩的空穴，在p—N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。
制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种，因此太阳电池的种类也很多。目前，技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。下面我们以硅太阳能电池为例，详细介绍太阳能电池的工作原理。
1、本征半导体
物质的导电性能决定于原子结构。导体一般为低价元素，它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子，在外电场的用途下出现定向移动，形成电流。高价元素（如惰性气体）或高分子物质（如橡胶），它们的最外层电子受原子核束缚力很强，很难成为自由电子，所以导电性极差，成为绝缘体。常用的半导体材料硅（Si）和锗（Ge）均为四价元素，它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体那样被原子核束缚的那么紧，因而其导电性介于二者之间。
将纯净的半导体经过一定的工艺过程制成单晶体，即为本征半导体。晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，相邻的原子形成共价键。
电池能量转换原理
充电时，是通过电解、游离、重新结合，使电能转化为化学能被储存在电池中放电时，过程与充电相反，接通电源后，电池内的物质放电，在构成的回路上形成电流，使化学能转化为电能。