光伏电池是将太阳光能直接转换为电能的半导体器件，核心原理是光生伏特效应。当光线照射到电池表面的PN结时，光子能量激发电子跃迁，产生电子-空穴对，在内建电场作用下分离并定向移动，形成电流。单块光伏电池通常输出电压较低（约0.5-0.6伏），功率有限。为满足实际应用需求，将多块光伏电池按特定方式串联和并联，封装在同一个框架内，构成光伏组件。再将多个光伏组件串联以提升电压，并联以增大电流，最终形成光伏阵列。光伏阵列是太阳能发电系统的核心发电单元，其输出电压和功率可根据需求灵活设计，通常接入逆变器转换为交流电后使用或并网。典型应用包括屋顶分布式电站、大型地面光伏电站等。