太阳能板的工作原理基于光电效应。当太阳光照射在半导体的p-n结上，光能激发电子从价带跃迁到导带，形成空穴和自由电子。在p-n结的电场作用下，空穴从n型区域向p型区域移动，电子则相反，当这些电子和空穴在两个区域间相遇时，就形成了电流，这就是太阳能电池的工作机制。

太阳能发电主要采用两种方式：光—热—电转换和光—电直接转换。

（1）光—热—电转换通过集热器吸收太阳辐射，转化为工质蒸汽驱动汽轮机，再转化为电能。这种方法效率较低，成本高昂。例如，1000MW的太阳能热电站投资可达20-25亿美元，每千瓦投资高达2000-2500美元，因此目前仅适用于特定场景，大规模应用经济上不划算。

（2）光—电直接转换则利用光电效应，太阳能电池是实现这一过程的关键装置。由半导体材料制成的光电二极管，当太阳光照射时，会直接将光能转化为电能。通过串联或并联多个电池，可以形成输出功率较大的电池阵列。太阳能电池因其持久、清洁和灵活性，被认为是未来能源的重要发展方向。它们寿命长、无污染且适应性强，适用于从小型家用到大型电站的多种规模。

电池板的制造涉及到多种材料，包括玻璃、EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）胶膜、高效电池片、铝合金壳体、包锡铜片、不锈钢支架以及新型涂层的研发，这些都是实现高效和耐用太阳能板的关键组成部分。