硅光电池的工作原理基于光生伏特效应,它是在一块N型硅片上用扩散的方法掺人一些P型杂质而形成的一个大面积PN结.当光照射P区表面时,若光子能量大于硅的禁带宽度,则在P型区内每吸收一个光子便产生一个电子.空穴对,P区表面吸收的光子最多,激发的电子空穴最多,越向内部越少.这种浓度差便形成从表面向体内扩散的自然趋势.由于PN结内电场的方向是由N区指向P区的,它使扩散到PN结附近的电子—空穴对分离,光生电子被推向N区,光生空穴被留在P区.从而使N区带负电,P区带正电,形成光生电动势.若用导线连接P区和N区,电路中就有光电流流过。