光伏电池直接将光能转化为电能。它利用半导体材料（通常是硅），当光子照射到半导体材料上时，半导体材料会释放电子。这些电子流经外部电路，产生电流。光伏电池没有移动部件，无需燃料，使用过程中也不会产生任何排放。

这种电池由两层组成。一层经过处理，含有额外的电子；另一层则缺少电子，即空穴。两层交界处会形成电场。光子击穿电子，电场推动电子朝同一方向运动。金属触点收集电流。

效率因材料而异。标准硅电池可将15%至22%的太阳光转化为电能。钙钛矿电池和叠层电池在实验室中效率更高。自2010年以来，成本已下降超过90%。太阳能现在已成为许多市场中最便宜的新能源。制造业由中国主导，中国生产了世界上大部分的太阳能电池板。

关键类型

• 单晶硅
• 多晶硅
• 薄膜碲化镉
• 钙钛矿
• 串联电池