太阳能电池板工作原理是什么？

太阳能电池板的工作原理基于光生伏特效应，即光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。当太阳光照射到半导体表面时，半导体内部N区和P区中原子的价电子通过光辐射获取超过禁带宽度的能量，脱离共价键的束缚。由此，半导体内部产生非平衡状态的电子空穴对。

若非平衡电子空穴对在半导体内复合，并恢复至平衡状态，则该半导体不能将吸收的光能转化为电能，其吸收的光能被自身损耗，不能对外发电。为实现光电转换的目的，需在半导体中电子空穴对复合以前，将电子与空穴分离，使二者不能在半导体内直接复合。

半导体电子与空穴分离可依靠PN结空间电荷区的“势垒”电场实现。半导体内电子空穴对被光激发产生后，立即被PN结内电场分离，电子被推向N区，空穴被推向P区，即N区具有过剩的电子，P区具有过剩的空穴，由此，PN结两侧产产生与“势垒”电场方向相反的光生电动势。

太阳能电池的核心是PN结，PN结类似一堵阻碍电子与空穴复合的墙壁，当太阳能电池被阳光照射时，电子吸收光能向N区移动，使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电。由此使PN结两端产生电势差，即电压。