通常被称为太阳能电池，能够直接将太阳光能转换为电能。在太阳能电池板中，太阳释放的光子使半导体材料的外层电子脱离原子键的束缚。当电子受迫在同一方向运动时，便可以产生电流，为电子设备供电或向电网输送电力但所有的组件都包括若干层从向光面到背光面的材料。太阳光首先穿过保护层(通常为玻璃)，然后通过透明接触层进入到电池内部。在组件的中心是吸附材料，这一层材料吸收光子，进而完成“光生电流”。复合薄膜层在背金属层下面，其作用是使光伏组件防水绝热。通常光伏组件背部会添加额外的保护层，保护层材料为玻璃、铝合金或塑料。
发电系统中的半导体材料可以是硅、多晶薄膜或单晶薄膜。硅材料包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅具有规则的结构，它比多晶硅光电转换率高电池的电荷传输、电流密度和能量转换效率都要受到结晶度的影响。半导体材料的带隙是使电子从束缚状态过渡到自由状态(即允许电子传导)所需的最小能量。ups电源带隙大小通常以Eg表示，它描述的是价带和导带的能量差。半导体材料的价带是低能级，导带是高能级。吸收系数用于表征某特定波长的光子穿透介质的距离，它决定了光子被介质吸收的能力。吸收系数由电池材料和被吸收光子的波长决定。加工难易程度取决于多种因素，包括材料的种类和使用规模，生产周期以及电池在沉积室内的迁移特性。在具体的光伏发电需求中，每一个因素都将起到重要作用。

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