光电池是由PN结构成的，类似于半导体二极管，但其PN结的工作面积比一般二极管大得多，以便接受更多光照。它的设计目的是将入射到其表面的光能转化为电能，因此可用作光电探测器和光电池，广泛应用于太空和野外便携式仪器等能源。光电池的原理是产生光生伏特效应。

光电池的应用范围已扩展至机械仪表、自动化遥测、远程遥控等领域。此外，光电池还被应用在家庭生活中，逐渐成为家用电器的“能源中心”。太阳能供电不受季节、天气、白昼等因素影响，可以在晴天储备能量，并且每家每户都可以使用，还可以形成一个大的供电系统网络。

光电池的工作原理是基于“光生伏打效应”。它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面时，例如P型面光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子的空穴对从表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，继而产生电流。