太陽(yáng)能電池由硅原子組成。可以把原子想象成建筑上的磚，但是因?yàn)樵拥某叽绾苄?，你需要特殊工具?lái)看見(jiàn)它們。太陽(yáng)能電池由硅晶圓層而來(lái)，硅晶圓層的尺寸和晚餐餐盤(pán)相近，但是要薄很多——只比普通的頭發(fā)大概厚三倍。將硅晶層變成太陽(yáng)能電池板需要特殊的制備工藝，硅晶層要被加熱到1000攝氏度，然后將一層金屬片放置在該層的背面，同時(shí)在太陽(yáng)能電池上覆蓋一層帶有孔洞的金屬網(wǎng)并讓此面沖向太陽(yáng)。當(dāng)60片太陽(yáng)能電池制備完成時(shí)，它們將被固定在一層玻璃上來(lái)做成太陽(yáng)能電池板。一般來(lái)說(shuō)，房頂上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)擁有10-50片太陽(yáng)能電池板，而在鄉(xiāng)村的太陽(yáng)能發(fā)電廠中則安裝了上百萬(wàn)的太陽(yáng)能電池   板。使用太陽(yáng)能和風(fēng)能有助于減少對(duì)地球造成損害的溫室氣體排放，相較于其他能源，太陽(yáng)能和風(fēng)能的成本很低，并且會(huì)變得更低;如果我們使用更多的風(fēng)能或太陽(yáng)能，就能加速減少傷害地球的傳統(tǒng)能源使用量。硅原子是世界儲(chǔ)量第二大的原子(第一是氧原子)。實(shí)際上，大多數(shù)的沙子和石頭是由硅和氧構(gòu)成的，所以我們不可能因?yàn)橹苽涮?yáng)能電池用盡所有的硅。我們還有其他能量損失。電子必須通過(guò)外部電路從電池的一側(cè)流到另一側(cè)。 我們可以在電池底部鍍上-層金屬，以保證良好的導(dǎo)電性。但如果我們將電池頂部完全鍍上金屬,光子將無(wú)法穿過(guò)不透光導(dǎo)體，這樣就會(huì)喪失所有電流。半導(dǎo)體分為純凈半導(dǎo)體和摻雜半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體就比較純，它一般由四價(jià)元素硅、鍺構(gòu)成，在外界刺激（熱運(yùn)動(dòng)）下，其共價(jià)鍵中少數(shù)的電子可能會(huì)掙脫束縛，完成躍遷，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自由電子和一個(gè)空穴，自由電子可以在外電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)，形成電子電流。如果我們只在電池的兩側(cè)設(shè)置觸點(diǎn)，則電子需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一-段距離。高電阻意味著高損耗。為了最大限度地降低這些損耗，電池上覆有金屬接觸網(wǎng)，它可縮短電子移動(dòng)的距離，同時(shí)只覆蓋電池表面的一小部分。即使是這樣，有些光子也會(huì)被網(wǎng)格阻止，網(wǎng)格不能太小，否則它自身的電阻就會(huì)過(guò)高。在實(shí)際使用電池之前，還要執(zhí)行其他幾個(gè)步驟。硅是-種有光澤的材料，這意味著它的反射性能很好。被反射的光子不能被電池利用。出于這個(gè)原因，在電池頂部采用抗反射涂層，可將反射損失降低到5%以下。最后一步是安裝玻璃蓋板，用來(lái)將電池與元件分開(kāi)，以保護(hù)電池。光伏模塊由多塊電池(通常是36塊)串聯(lián)和并聯(lián)而成，以提供可用的電壓和電流等級(jí)，這些電池放在一個(gè)堅(jiān)固的框架中， 后部分別引出正極端子和負(fù)極端子，并用玻璃蓋板封上。

         采用了沒(méi)有晶體結(jié)構(gòu)的非晶硅，這樣做同樣是為了降低成本。使用的其他材料還包括砷化鎵、硒化銦銅和碲化鎘。由于不同材料的帶隙不同，因此它們似乎針對(duì)不同的波長(zhǎng)或不同能量的光子進(jìn)行了“調(diào)諧”。-種提高效率的方法是使用兩層或者多層具有不同帶隙的不同材料。帶隙較高的材料放在表面，吸收較高能量的光子;而帶隙較低的材料放在下方,吸收較低能量的光子。這項(xiàng)技術(shù)可大大提高效率。這會(huì)導(dǎo)致電中性進(jìn)-步被破壞，如果我們提供-個(gè)外部電流通路，則電子會(huì)經(jīng)過(guò)該通路,流向它們的原始側(cè)(P側(cè))，在那里與電場(chǎng)發(fā)送的空穴合并,并在流.動(dòng)的過(guò)程中做功。電子流動(dòng)提供電流，電池的電場(chǎng)產(chǎn)生電壓。有了電流和電壓，我們就有了功率,它是二者的乘積。單晶硅并非光伏電池中使用的唯一材料。電池材料中還采用了多晶硅，盡管這樣生產(chǎn)出來(lái)的電池不如單晶硅電池的效率高，但可以降低成本。此外,還采用了沒(méi)有晶體結(jié)構(gòu)的非晶硅,這樣做同樣是為了降低成本。使用的其他材料還包括砷化鎵、硒化銦銅和碲化鎘。由于不同材料的帶隙不同，因此它們似乎針對(duì)不同的波長(zhǎng)或不同能量的光子進(jìn)行了“調(diào)諧”。-種提高效率的方法是使用兩層或者多層具有不同帶隙的不同材料。帶隙較高的材料放在表面，吸收較高能量的光子;而帶隙較低的材料放在下方,吸收較低能量的光子。這項(xiàng)技術(shù)可大大提高效率。這樣的電池稱為多接面電池，它們可以有多個(gè)電場(chǎng)。