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太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转换器件才能转换为电能，这种把辐射能转换成电能的能量转换器件，就是太阳能电池。
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的器件，这种光电转换的过程通常叫做“光生伏打效应”，太阳能电池又称为“光伏电池”。
光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的基本单元，光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素（例如磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成长久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端闭合时便产生电能，这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。
太阳能是全球主要能源之一。中国是太阳能资源丰富的国家之一。太阳能是原始的能源，地球上几乎所有其他能源都直接或间接来自太阳能。太阳能具有资源充足、长寿，分布广泛、安全、清洁、技术可靠等优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非俗广泛。太阳池太阳能发电主要有两种方法。一种是将太阳能转换为热能。然后按常规方式发电，称为太阳能热发电。另一种是通过光电器件利用光生伏打原理将太阳能直接转换为电能，称为太阳能光伏发电 [3] 。在热利用方面有太阳能温室、物品干燥和太阳处、太阳能热水器等。经过多年的开发，太阳能发电也得到了长足的发展。太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种基本方式。不通过热过程直接将太阳的光能转换成电能的利用方式称为太阳能光发电，目前得到实际应用的是光伏电池。太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装置。太阳能热发电有多种类型，主要有以下五种：塔式系统、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统，后两种是非聚光型
太阳能取之不尽，用之不竭，地球表面接受的太阳辐射能，能够满足全球能源需求的1万倍。只要在全球4%沙漠上安装太阳能光伏系统，所发电力就可以满足全球的需要。太阳能发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。光伏发电系统建设周期短，方便灵活，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵容量，避免浪费。 很大程度上代替目前占据主导地位的燃煤发电站，保护地球，减少so2的排放。大量分布式太阳能发电方式的应用，将有效提高边远地区的人们的生活质量，解决大电网因成本和技术上难以送达地区人们的用电问题。与风电等其他清洁能源相比，光伏发电与工商业用电峰值基本匹配，因此光伏相比于其他可再生能源更适用于分布式应用。发展分布式光伏发电系统的优势在于其经济、环保，能够提高供电安全可靠性以及解决边远地区用电等。分布式光伏发电的装机容量一般较小，初始投资和后期运维成本低，建设周期短，能够实现就近供电，对大电网、远距离供电形成有益的互补和替代，未来发展到一定比例时能够有力促进微网的建设发展。随着电力配售点领域的改革，如直购电、区域售电牌照的发放，分布式能源电站也将迎来空前的发展机遇。
未来的能源互联网将在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。能源互联网具有由太阳能等可再生能源作为主要能量供应来源的特征，分布式能量收集和存储的特性，将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来的特性等。随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的调节能力，分布式储能将得到普及，主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电，并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网，将是太阳能发电的一种新应用形式，既适用于边远农牧区、海岛供电，也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏发电发展到一定程度，能够使人类彻底摆脱化石燃料，摆脱电网限制，使人类摆脱能源限制的一条可行路径。光伏发电是未来世界获取能源的一种方式，可以想象，未来整个城市表面布满太阳能发电设施的样子，当然太阳能电池也不会是现在这种样子，整个城市能够自我供给能源，能源便宜。