光伏效应是指太阳能被光伏电池转化为电能的过程，这一过程是基于固体物理学中的 ”PN 结 ”
PN 结是一种半导体结构，有着明确的 p 型和 n 型区域，p 型区域含有硼元素，n 型区域则含有磷、锑等杂质，成分不同导致二者电位差异
当太阳光照射到 p - n 结的边缘处时，光子能量逐渐着落至 pn 交界面以下，与电子碰撞后将势能转化为动能，电子这一运动过程便即为光电效应
光伏电池的位于太阳光下时，半导体内带电子受到照射，处于 p 区域的电子被照射后获得充足能量，进入 n 区域, 加速动能转化为电能，从而形成一个电场，使电位差从 n 端向 p 端平缓降低，当连接到负载上时，内部的电收集线路输出电流，即可转化为实际的电力能量
光伏效应的应用
光伏电池应用于太阳能电池、太阳能电板、太阳能充电器等领域，这是一种相对简单、无污染、无噪音、安全可靠的电力获取方式
近年来，光伏发电的应用范围不断拓展，包括普及民用、航空航天等领域，太阳能收集效率提高，储能亦得到重视。通过使用太阳能电池板，学校、城市、乡村的街道灯、路灯、太阳能吸氧机、太阳能吸油烟机、卫星电源等，以及航空、宇航、岛屿、公路、交通信号、路灯主干道、长隧道、日光大棚等领域都开始使用光伏发电设备
光伏效应的瓶颈
尽管光伏电池技术和应用已经得到了很大的进展，从日本最早的太阳能电池板应用开始到目前火热的国内光伏领域打破利润纪录，但是仍然存在一些潜在问题。光伏材料和电池本身的纯度非常高，因此成本较高，而且夜间没有光线时，电池便没有输出，并且云层或阴天也会影响输出的电流和电压
如何提高光伏效应的转换效率？
提高电池转换率是提高太阳能电池板效率的关键。目前的技术发明，如纳米技术等，将提高太阳能电池板效率，并相应地降低它的成本，使太阳能电池的普及成为可能。此外，研究人员还通过将多种光电材料组成复合电池，以及通过电荷屏障、电沉积、或将量子点嵌入电池的纳米结构等方法来改进光伏电池的转换效率
延伸问题 1：如何解决电池不能生成电流的问题?
电池不能生成电流的主要原因有三种: 一是自发放电，二是接触不良，三是电池寿命已到，如果不是电池本身质量问题，则可以尝试对电极进行清洁的处理，或者更换电池板停一段时间再进行尝试
延伸问题 2：太阳能电池板的寿命是多久?
太阳能电池板可以使用 20-25 年，但是在实际应用中，电池板的使用寿命会有所缩短，因为环境的影响、维护不良、和其他损坏都可能会引起电池板的性能下降或失效
