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光伏發(fā)電的主要原理是基于半導體的光電效應。當光子（光的量子單位）照射到金屬或半導體材料表面時，它們的能量可以被材料中的電子吸收。如果光子的能量足夠大，電子將克服材料內部的庫侖力，從原子中釋放出來，形成自由電子。這個過程將能量從光子轉化為電能，這就是光伏效應的基本原理。

在典型的太陽能電池中，常用的半導體材料是硅。硅原子擁有四個外層電子，稱為“硅四價”。通過在純硅中摻雜少量其他物質，如磷原子（有五個外層電子，稱為“磷五價”）和硼原子（有三個外層電子，稱為“硼三價”），可以形成N型和P型半導體。當N型和P型半導體層相互接觸，形成P-N結時，接觸面上會形成電勢差。這個電勢差將導致光生電子從P型半導體流向N型半導體，形成電流。

當太陽光照射到太陽能電池上時，光生電子會在P-N結中產生電流，這就是光伏發(fā)電的基本過程。這些電子可以被捕獲并用來供電，無需使用傳統(tǒng)燃燒化石燃料，因此光伏發(fā)電是一種清潔、無污染的能源形式。