太阳能发电的工作原理是光伏效应。
这种效应的存在最早是由贝克勒尔在1839年提出的，他观察到浸没在电解液中的电极之间的光电话压力。
1876年，在硒的全固态体系中也观察到了类似的现象。随后，研制了一种基于硒和氧化亚铜的太阳能电池。尽管硅电池在1941年首次被报道。
直到1954年，现代硅电池的先驱才出现。因为它是世界上第一个能够将光能以适当的效率转化为电能的光伏器件，它的出现标志着太阳能光伏电池的研发取得了重大进展。
1958年，电池被用来为宇宙飞船提供动力。
到20世纪60年代初，用于太空应用的电池设计已经成熟。在接下来的十年左右，太阳能电池主要用于太空技术。
20世纪70年代初，硅电池的发展经历了一个革命性的新阶段，能量转换效率得到了显著提高。大约在同一时间，人们重新对太阳能电池的地面应用产生了兴趣
到20世纪70年代末，地面太阳能电池的数量已经超过了空间应用的数量。随着产量的增加，成本也会显著下降。
1980年代初，通过试生产引进和评价了一些新的工艺，为今后十年进一步降低成本奠定了基础。
随着成本持续下降，太阳能电池板——一种通过光伏效应利用太阳能发电的方法——将变得更加商业化。
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