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太阳能电池板是对光有响应并能将光能转换成电能的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如:单晶硅，多晶硅等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得 N型硅，形成 P- N结。
当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在 P- N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程，是由太阳能电池板来完成。
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