光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子撞击金属时，其能量可以被金属中的一个电子完全吸收。电子吸收的能量大到足以克服金属原子内部的库仑力做功并从金属表面逃逸，成为光电子。硅有四个外层电子。如果纯硅掺杂有五个外层电子的原子，比如磷原子，就会变成N型半导体。如果纯硅掺杂有三个外层电子的原子，例如硼原子，就形成了P型半导体。P型和N型结合在一起，接触面就会形成电位差，成为太阳能电池。当太阳光照射到pn结上时，电流从P型侧流向N型侧，形成电流。

     光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于一定频率的电磁波照射下，某些物质中的电子吸收能量后逃逸形成电流，即光电。
经过多晶硅铸锭、断锭、切片等工序，制成待加工的硅片。通过在硅片上掺杂和扩散少量硼和磷来形成P-N结。然后采用丝网印刷，将配制好的银浆印刷在硅片上制作栅线，烧结后，在有栅线的表面涂上减反射涂层，制成电池。电池被排列和组合成电池组件，形成大的电路板。一般是一个铝框包裹着元器件，正面用玻璃覆盖。加上电池组件和其他辅助设备，可以组成一个河南光伏发电系统。为了将直流电转换成交流电，需要安装变流器。发电后可储存在蓄电池中或输入公共电网。在发电系统的成本中，电池组件约占50%，而电流转换器、安装费、其他辅助组件和其他费用又占50%。