在太阳能发电系统中，技术最复杂的组成部分算得上是太阳能电池。太阳能电池是太阳能发电系统的核心部分，其开发、生产将直接影响到太阳能发电的普及和发展。
太阳能电池的原理是能过太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
全球太阳能电池的发展回顾
早在1839年，法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
此后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模逐步扩大。至1994年，世界太阳能电池销售量已达64兆瓦，呈飞速发展之势。本世纪以来，一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在内的可再生能源计划。太阳能电池的研究和生产在欧洲、美洲、亚洲大规模铺开。美国和日本为争夺世界光伏市场的霸主地位，争相出台太阳能技术的研究开发计划。近几年，全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40％，2003年全世界生产总量更达744兆瓦。
太阳能电池的种类
根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。
硅是最理想的太阳能电池材料，这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。在以上电池中单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟光电转化效率可达23.3％。在制作过程中，一般采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术。但由于单晶硅材料价格及相应的繁琐工艺影响，单晶硅成本价格居高不下，大幅降低成本非常困难，无法实现太阳能发电的大规模普及。
随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。目前国际低成本大规模生产技术的研究主要集中在多晶硅、大面积薄膜非晶硅、CdTe电池、CIS电池的制造技术，Ⅲ－V族化合物半导体高效光电池，非晶硅及结晶硅混合型薄膜光电池等方面。
如果说单晶硅的特点是效率高、成本高，其他材料电池的难题无疑是低成本、转化弱。与单晶硅太阳能电池相比，除多晶硅、碲化镉等外，其他材料电池的光电转化效率普遍未超过15％。
中国太阳能电池的发展
中国于1958年开始研究太阳能电池,1971年首次应用于我国发射的卫星上。1973年开始将太阳能电池用于地面。由于受到价格和产量的限制,市场发展很缓慢,除了作为卫星电源,在地面上太阳能电池仅用于小功率电源系统,如航标灯、铁路信号系统等。
2002年,国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”,通过光伏和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。
目前太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域,光伏发电不但列入到国家的攻关计划,而且列入国家电力建设计划,同时也在一些重大工程项目中得到应用。2003年底，我国太阳能电池的累计装机达到5万千。目前，光伏发电已遍及我国西部各省区、以及中部和东部的部分省、市、自治区，投入总规模已经超过30亿元人民币。
太阳能电池高效和低价统一始终是国际开发的目标。与此相同，我国产品生产、推广的根本问题也集结于此。草原、海岛、沙漠等无电地区需求巨大，但价格的可承受性、生产规模不足和产品针对性较弱等方面的问题十分突出。而在城市电力系统中，高昂的一次性投资成本无疑更为产品推广增加了难度。因此，提高效率，降低成本，扩大规模应是现今开发、生产太阳能电池的主题。
2008年，席卷全球的金融危机同样也波及到了我国太阳能电池产业，多晶硅价格争剧下降到历史最低水平，原本“晴空万里”的太阳能电池产业忽然“乌云密布”，危机导致很多企业不得不以减产裁员等方式来应对，但笔者相信，利用太阳能光伏发电是能源利用不可逆变的潮流。中国已成为全世界仅次于美国的第二大电力消费市场，需求增长速度为全球之冠。石油能源的紧张、煤炭资源的告急使得现有发电方式远远不能满足电力消费需求，太阳能发电的推广在我国需求还是相当迫切、市场潜力十分巨大。针对市场、加速发展，太阳能电池行业必定大有可为。