光伏效应在19世纪即被发现，早期用来制造硒光电池，直到晶体管发明后半导体特性及相关技术才逐渐成熟，使太阳光电池的制造变为可能。因素太阳光电池之所以能将光能转换成电能主要有两个因素：1、光导效应(photoconductive effect)；2、内部电场；因素太阳光电池之所以能将光能转换成电能主要有两个因素：1、光导效应(photoconductiveeffect)。因此在选取太阳能电池的材料时，必须要考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。原理概述被摄景物通过摄像机的光学系统在光电靶上成像，由于光像各点亮度不同，因而使靶面各单元受光照的强度不同
在硅中加入五价原子后称之为N型半导体，加入三价原子后称之为P型半导体。N型半导体及P型半导体虽然带有自由电子或空穴但本身仍然保持电中性，如果N型半导体及P型半导体内杂质浓度均匀分布则内部没有电场存在。若将N型半导体及P型半导体接和在一起，会因为两边自由电子与空穴的浓度不同产生扩散。N型半导体中自由电子浓度较高，因此自由电子由N型半体向P型半导体扩散，同样的空穴会由P型半导体向N型半导体扩散。光照强处对应阻值较小，流过负载RL的电流就较大，因而RL两端产生的压降也就较大。
硅光电池就是一个大面积PN结。光照可以使薄薄的P型区产生大量的光生载流子。这些光生电子和空穴，会向PN结方向扩散。扩散过程中，一部分电子和空穴复合消失,大部分扩散到PN结边缘。在结电场的作用下，大部分光生空穴被电场推回P型区而不能穿越PN结；耗尽层光电二极管有pin层、pn层、金属-半导体型、异质型等CCD(ChargeCoupledDevice)即电荷耦合器件，通过输入面上光电信号逐点的转换、储存和传输，在其输出端产生一时序信号。大部分光生电阻却受到结电场的加速作用穿越PN结，到达N型区。随着光生电子在N型区的积累及光生空穴在P型号区的积累，会在在PN对的两侧产生一个稳定的电位差，这就是光生电动势。
当光电池两端接有负载时，将有电流流过负载,起着电池的作用。硅光电池的用途极度为广泛。主要用于下述几个方面：能源----硅光电池串联或并联组成电池组与镍镉电池配合、可作为人造成卫1星、宇宙飞船、航标灯、无人气象站等设备的电源；光电器件主要有：利用半导体光敏特性工作的光电导器件、利用半导体光伏打效应工作的光电池和半导体发光器件等。也可做电子手表、电子计算器、小型号汽车、游艇等的电源。光电检测器件----用作近红外探测器、光电读出、光电耦合、激光准直、电影还音等设备的光感受器。