太阳能电池板的工作原理主要基于 光电效应，这是一种将光能直接转换为电能的过程。当太阳光照射到太阳能电池板表面时，光子（光的粒子）与半导体材料中的原子或电子相互作用，如果光子的能量足够大，就能将原子中的电子激发出来，形成自由电子和空穴。在半导体材料中，这些自由电子和空穴在内部电场的作用下会发生分离，从而产生电流。
光吸收：
太阳光照射到太阳能电池板表面，光子穿透透明的导电层（如氧化锡或氧化锌）进入PN结。在PN结中，光子被半导体材料吸收，其能量被转移到电子上。
电子激发：
当光子的能量大于半导体材料的禁带宽度（或称为能隙）时，电子会从价带跃迁到导带，形成自由电子，并在价带中留下一个正电荷的空穴，从而形成了电子-空穴对。
电子与空穴的分离：
在PN结中，由于P型半导体和N型半导体中载流子浓度的差异，会形成一个内建电场。这个电场的方向是从N型半导体指向P型半导体。在内建电场的作用下，电子被推向N型半导体一侧，而空穴则被推向P型半导体一侧，从而有效地分离开来。
电流产生与输出：
为了收集和利用光生电压产生的电流，太阳能电池板通常会在P型半导体和N型半导体上分别覆盖一层金属网格（称为前栅线和背电极）。当外部接通电路时，在该电压的作用下，光生电流从P区经过负载流至N区，负载即可输出功率。
太阳能电池板通过上述过程将太阳光能直接转换成电能，为家庭和工业设备提供电力。太阳能电池板通常由硅等半导体材料制成，这些材料在光电效应中表现出较高的效率。通过串联或并联多个太阳能电池板，可以组成一个具有较大输出功率的太阳能电池方阵，以满足不同用电需求。