ivou光伏效應是由法國科學家Becquerel在160多年前發現的。1839年，ecquerel在一個實驗中將兩個鉑片放人鹵化物溶液中，發現當光照射在溶液中時有電流通過兩個鉑片。這是人們首次觀察到的光伏現象。1954年，Bell實驗室的科學家們成功地制備了具有PN結的太陽能鋰電池，其光電轉化效率達到6％，這是第一個可實用性的太陽能電池。隨著太空研究的發展，基于半導體硅的太陽能電池也迅速成為衛星以及其他空間飛行器的能源。
光伏現象就是將太陽能直接轉化為電能的現象。固態太陽能電池利用一種固態結——PN結，將硅片中的導電電子和導電空穴分開。當光子照射在半導體上面時就產生了電子一空穴對，在PN結上就會產生電位差。由光照所產生的電子和空穴分別被收集在硅中的N型區和P型區，經過外電路復合。太陽能電池產生的是直流電，既可以直接用來為直流電裝置提供能量，也可以轉變為交流電使用。
因為太陽能電池只是消耗太陽光而沒有運動部件，運行非常可靠，而且對環境沒有影響，自然成為人類最理想的能源。同時太陽提供給地球的能量是巨大的，每年達到3XlO“J，相當于目前全球每年消耗能量的10000倍。也就是說，只要將地球表面的0．1％用轉化效率10％的太陽能電池覆蓋就可以滿足目前的能量需求。以前為太空設施提供能源主要考慮安全方便，很少考慮成本問題，20世紀70年代爆發了石油危機以后，才使得人們認真地考慮太陽能電池的大規模應用。發展到今天，除了硅太陽電池以外，出現了許多其他材料的太陽能電池，像III／V化合物半導體、CulnSe半導體、染料敏化納米晶半導體以及高分子半導體等材料。目前，太陽能電池的研究主要集中在提高光電轉化效率、降低成本以及增加可靠性方面。
