光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。當光子撞擊金屬時，其能量可以被金屬中的一個電子完全吸收。電子吸收的能量大到足以克服金屬原子內部的庫侖力做功并從金屬表面逃逸，成為光電子。硅有四個外層電子。如果純硅摻雜有五個外層電子的原子，比如磷原子，就會變成N型半導體。如果純硅摻雜有三個外層電子的原子，例如硼原子，就形成了P型半導體。P型和N型結合在一起，接觸面就會形成電位差，成為太陽能電池。當太陽光照射到pn結上時，電流從P型側流向N型側，形成電流。

     光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在高于一定頻率的電磁波照射下，某些物質中的電子吸收能量后逃逸形成電流，即光電。
經過多晶硅鑄錠、斷錠、切片等工序，制成待加工的硅片。通過在硅片上摻雜和擴散少量硼和磷來形成P-N結。然后采用絲網印刷，將配制好的銀漿印刷在硅片上制作柵線，燒結后，在有柵線的表面涂上減反射涂層，制成電池。電池被排列和組合成電池組件，形成大的電路板。一般是一個鋁框包裹著元器件，正面用玻璃覆蓋。加上電池組件和其他輔助設備，可以組成一個河南光伏發電系統。為了將直流電轉換成交流電，需要安裝變流器。發電后可儲存在蓄電池中或輸入公共電網。在發電系統的成本中，電池組件約占50%，而電流轉換器、安裝費、其他輔助組件和其他費用又占50%。