光伏发电的能量转换器件是太阳能电池.太阳能电池发电的原理是光生伏打效应.当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光电子―空穴对.在电池内建电场的作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”.若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出.这样,太阳的光能就直接变成了可以付诸使用的电能.