光能转换为电能的效率特别高。因此半导体中的光电效应引起人们的格外关注，研究得多，并发明制造出了半导体太阳能电池。

可将半导体太阳能电池的发电过程概括成如下4点：

(1)首先是收集太阳光和其他光使之照射到太阳能电池表面上。

(2)太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出非平衡载流子（光生载流子）一电子一空穴对。这些电子和空穴应有足够的寿命，在它们被分离之前不会复合消失。

(3)这些电性符号相反的光生载流子在太阳能电池p-n结内建电场的作用下，电子一空穴对被分离，电子集中在一边，空穴集中在另一边，在p-n结两边产生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即光生电压。

(4)在太阳能电池p-n结的两侧引出电极，并接上负载，则在外电路中即有光生电流通过，从而获得功率输出，这样太阳能电池就把太阳能（或其他光能）直接转换成了电能。