太阳能电池是利用材料的光生伏打效应将光能直接转换成电能的装置。
光生伏打效应大体可分为3种：
①金属一半导体接触（如氧化亚铜、硒光电池等）；
②p-n结接触（如硅、锗、砷化镓、磷化铟、碲化镉、硫化镉太阳电池等）；
③丹倍感应。
日前常用的多为p-n结接触的太阳能电池。
每种太阳能电池对太阳光都有自己的光谱响应曲线，它表示电池对不同波长的光的灵敏商品化的硅太阳能单体电池在太阳光照下（强度约lkW/m2）的开路电压约为0. 55V，短路电流约为30～35mA/cm2。
工业上应用的硅太阳能电池的效率一般在10%左右，实验室的效率可达1s%～18%，硅太阳能电池的工作温度范围约为-100～+120℃。
作为电源装置，太阳能电池要与蓄电池配合使用，当太阳落下后或阴天无太阳时也能保证供电。
太阳能电池的设计步骤如下。
①列出设计所需的基本参数。它们包括：所有负载的名称、额定工作电压、耗电功率、用电时间、有无特殊要求等；现场的地理条中名、纬度、经度、海拔高度等；气象资料，如逐月平均太阳总辐射量、直接辐射及散射量，年平均气温及极端气温、 长连续阴雨天数、 大风速及冰雹等特殊气候情况。这些资料_一般无法作出长期预测，只能根据当地气象台站10年或20年以上观察的得到的平均值为依据。
②确定负荷大小。算出所有负载工作电流与平均每天工作小时数乘积之和：
Q=∑I．^（6-1）
式中Q-日负荷电量，A*h；
I——负载工作电流，A；
