光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是主要的光伏材料，其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。

多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。

单晶硅太阳能板的光电转换效率为15%左右，的达到24%，这是所有种类的太阳能板中光电转换效率的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，可达25年。

由于太阳能板的输出功率取决于太阳辐照度和太阳能板温度等因素，因此太阳能板的测量在标准条件下（STC）进行，标准条件定义为： 大气质量AM1.5， 光照强度1000W/m2，温度25℃。

在该条件下，太阳能板所输出的功率称为峰值功率，在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳能模拟仪测定。影响太阳能板输出性能的主要因素有以下几点：

1）负载阻抗

2）日照强度

3）温度

4）阴影