太阳能电池能量变换的根底是半导体PN结的光生伏打效应。如前所述，太阳能路灯厂当光照射到半导体光伏器材上时，能量大于硅禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中，在N区、耗尽区和P区中激起出光生电子--空穴对。

耗尽区：光生电子--空穴对在耗尽区中发生后，立即被内建电场别离，光生电子被送进N区，光生空穴则被推动P区。依据耗尽近似条件，耗尽区鸿沟处的载流子浓度近似为0，即p=n=0。

在N区中：光生电子--空穴对发生今后，光生空穴便向P-N结鸿沟分散，一旦抵达P-N结鸿沟，便立即遭到内建电场效果，被电场力牵引作漂移运动，跳过耗尽区进入P区，光生电子（多子）则被留在N区。

在P区中：的光生电子（少子）相同的先由于分散、后由于漂移而进入N区，光生空穴（多子）留在P区。如此便在P-N结两边构成了正、负电荷的堆集，使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。然后构成与内建电场方向相反的光生电场。

1.光生电场除了部分抵消势垒电场的效果外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就发生电动势，这就是光生伏打效应。当电池接上一负载后，光电流就从P区经负载流至N区，负载中即得到功率输出。

2.如果将P-N结两端开路，能够测得这个电动势，称之为开路电压Uoc。对晶体硅电池来说，开路电压的典型值为0.5～0.6V。

3.如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称为短路电流Isc。

影响光电流的要素：

1.经过光照在界面层发生的电子-空穴对愈多，电流愈大。

2.界面层吸收的光能愈多，界面层即电池面积愈大，在太阳电池中构成的电流也愈大。        

3.太阳能电池的N区、耗尽区和P区均能发生光生载流子；

4.各区中的光生载流子有必要在复合之前跳过耗尽区，才干对光电流有贡献，所以求解实际的光生电流有必要考虑到各区中的发生和复合、分散和漂移等各种要素。