太陽能電池是一種能夠將太陽能轉化爲電能的裝置。它的工作原理基於光電效應或光化學效應，通過這些效應，太陽能電池直接將光能轉換成電能。太陽能電池主要由半導體材料構成，這些材料可以是結晶態或非結晶態的，包括單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導體和有機材料等。
在太陽能電池中，通常包含P型半導體和N型半導體，它們通過特定的工藝（如擴散、沉積等）結合在一起形成PN結。當太陽光照射在太陽能電池上時，PN結吸收光能，導致電子從P型半導體移動到N型半導體，形成電流。這個電流可以被存儲在蓄電池中，以供後續使用。
太陽能電池板是由多箇小的太陽能電池組成的，每個電池都包含一箇有正電荷的層和一箇有負電荷的層。當陽光照射在電池板上時，光子與電子相互作用，使電子從正電荷層移動到負電荷層，從而產生電流。
太陽能電池的種類繁多，包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物半導體太陽能電池和有機薄膜太陽能電池等。其中，單晶硅太陽能電池因其製造工藝和技術成熟度以及穩定性而廣受青睞。多晶硅太陽能電池則對原材料的純度要求較低，製備方法多樣。非晶硅太陽能電池是一種較新的薄膜式太陽電池，其製作方法與單晶硅和多晶硅太陽電池不同。化合物半導體太陽能電池由兩種或兩種以上元素組成的具有半導體特性的化合物材料製成。