光伏电池是一种具有光电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元。

光伏电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素(例如：磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。

在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。

太阳能发电原理图