呢項巧妙嘅技術利用了光伏效應，係一種物理現象，太陽光子撞擊半導體表面，導致電子釋放並產生可利用嘅電流。

光伏效應係物理學嘅基本現象，係光伏電池功能嘅基礎。 当光以光子嘅形式照射到半導體材料（例如太陽能電池中使用嘅矽）嘅表面時，就會發生呢種情況。 当光子與材料相互作用時，它們將其能量轉移到半導體結構中嘅電子。

光子嘅能量激發電子，從而把它們由原子軌道上解放出嚟。 然後呢啲釋放嘅電子獲得動能並喺材料中移動。 正是這種電子運動產生了電流。 然而，激發態下緊，電子傾向於與材料中嘅空穴（缺失電子留低嘅間隙）結合番，可能會抵消光伏效應。

為咗避免呢種不必要嘅復合，光伏電池被設計成產生PN結。 在典型的太陽能電池中，半導體材料的頂層摻雜有具有過量電子的原子（n型），而底層則摻雜有過量空穴的原子（p型）。 呢種配置產生一個電場，將釋放嘅電子引導到n型層，把空穴引導到p型層。

結果，光伏效應釋放嘅電子被收集喺光伏電池嘅n型表面上，而空穴被收集喺p型表面上。 這種電荷分離在兩層之間產生電勢，從而在陽光照射到電池時產生恆定的電流。 然後，該電流可以用作為電器供電的電源，或存儲在電池中以備後用。 喺導帶嘅激發態的，呢啲電子可以自由地穿過材料，正是電子嘅呢種運動喺細胞中產生電流。

這些電池由單個矽晶體制成，這使它們具有均勻的結構和高效率。
獨特嘅晶體取向可以更好嘅咁捕獲太陽光子，從而提高效率。
然而，製造過程更複雜，導致更高嘅生產成本。

呢啲電池由包含多個晶體嘅矽塊製成，過單晶更容易生產，成本更低。
晶體之間嘅邊界可能會略微降低效率，但隨著時間的推移，技術進步有提高它們的性能。
它們在成本、效率和可持續性之間提供了良好的平衡。

呢啲電池係透過把一層薄薄嘅半導體材料直接沉積到基板上（例如玻璃或金屬）製成嘅。
它們比矽電池更輕、更靈活，可以集成到各種應用中，例如軟太陽能屋頂。
效率通常低於矽電池，但技術進步旨在提高其效率。

呢啲電池結合咗不同嘅半導體材料層，形成異質結界面。
該界面促進咗有效的電荷分離，並減咗由於電子和空穴復合引起嘅損耗。
HIT電池喺高溫下具有良好的產量和更好嘅性能。

鈣鈦礦基電池相對較新，由于其易於製造和高效率潛力而引起了極大的興趣。
鈣鈦礦材料可以從液體溶液中沉積，為更便宜的製造工藝打開了大門。
然而，各種條件下嘅長期可持續性和穩定性仍然係挑戰。 大多數商業光伏電池係單結嘅，但都開發埋多結光伏電池，以更高嘅成本實現更高嘅效率。

單晶：呢啲電池由單個矽晶體制成，由於其均勻嘅結構而提供高效率。 然而，它們的製造過程複雜且昂貴。
多晶：呢啲電池由幾種矽晶體制成，過單晶電池生產起來更實惠。 然而，由於晶體之間嘅邊界，它們的有效性略低。

碲化鎘（CdTe）：這些細胞使用碲化鎘作為半導體材料。 它們生產成本低廉，通常用于大規模應用。 然而，鎘係有毒嘅，引起了環境問題。
銅胍硒化物（ CIGS ）：呢啲電池由銅，徜徉，徜徉和硒層組成。 它們效率高，可以喺柔性表面上製造，使其適用於某些特殊應用。

呢啲電池使用有機聚合物或碳基材料將光轉化為電能。 它們通常輕巧而靈活，但它們的有效性通常低於其他細胞類型。

鈣鈦礦電池相對較新，但由於其高效率潛力和潛在嘅降低生產成本而引起了極大的興趣。 他們使用一種稱為鈣鈦礦的晶體材料來捕獲光線。