主要原理爲：光伏發電是利用半導體介面的光生伏特效應而將光能直接轉變爲電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。
太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
如果光線照射在太陽能電池上並且光在介面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發，以致產生電子空穴對。介面層附近的電子和空穴在複合之前，將透過空間電荷的電場作用被相互分離。
透過光照在介面層產生的電子空穴對越多，電流越大。介面層吸收的光能越多，介面層即電池面積越大，在太陽能電池中形成的電流也越大。
