太阳能电池，也称为光伏电池，将阳光直接转化为电能。
光伏（通常缩短为光伏）从将光（光子）转换为电（电压）的过程中获得其名称，这称为光伏效应。1954年，贝尔实验室的科学家首次利用了这一现象，他们发明了一种由硅制成的工作太阳能电池，当暴露在阳光下时产生电流。太阳能电池很快被用于为空间卫星和计算器和手表等小型物品提供动力。如今，太阳能电池发电在许多地区已变得具有成本竞争力，并大规模部署光伏系统，以帮助为电网供电。
硅太阳能电池
当今的太阳能电池绝大多数由硅制成，价格合理，效率高（太阳能电池将阳光转化为电能的速度）。这些单元通常组装成较大的模块，可以安装在住宅或商业建筑的屋顶上，或部署在地面安装的机架上，以创建巨大的公用事业规模系统。
薄膜太阳能电池
另一种常用的光伏技术被称为薄膜太阳能电池，因为它们由非常薄的半导体材料层制成，例如碲化镉或铜铟镓二硒化物。 厚度只有几微米——也就是几百万分之一米。
薄膜太阳能电池可以灵活和轻巧，使其非常适合便携式应用，如士兵的背包，或用于其他产品，如窗户，从太阳发电。某些类型的薄膜太阳能电池也受益于比硅太阳能电池所需的制造技术更需要更少的能源和更容易扩展的制造技术。
III-V 太阳能电池
第三种类型的光伏技术是以构成光伏技术的元素命名的。III-V太阳能电池主要由第三组的元素构成，例如，氦和钛，以及V组的砷和砷。这些太阳能电池的制造成本通常比其他技术高得多。但是它们能以更高的效率将阳光转化为电能。因此，这些太阳能电池通常用于卫星、无人驾驶飞行器和其他需要高功率重量比的应用。
下一代太阳能电池
太阳能电池研究人员正在在寻求许多新的光伏技术，如由有机材料、量子点和混合有机无机材料制成的太阳能电池。这些下一代技术可能提供更低的成本、更易于制造的技术或其他好处。期待着未来的研究能够实现。
