太陽電池的性能參數(shù)由開路電壓、短路電流、大輸出功率、填充因子、轉換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽能電池性能好壞的標志。

P-N結太陽能電池包含一個形成于表面的淺P-N結、一個條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個涵蓋整個背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當電池暴露于太陽光譜時，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會對電池輸出貢獻能量Eg，小于Eg的能量則會以熱的形式消耗掉。因此，在太陽能電池的設計和制造過程中，考慮這部分熱量對電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。

太陽能電池的轉換效率指在外部回路上連接佳負載電阻時的大能量轉換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能電池的光電轉換效率是衡量電池質量和技術水平的重要參數(shù)，它與電池的結構、結特性、材料性質、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關 。

太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光伏反應，根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為：
1、硅太陽能電池；
2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；
3、功能高分子材料制備的太陽能電池；
4、納米晶太陽能電池等。

中國對太陽能電池的研究開發(fā)工作高度重視，早在七五期間，非晶硅半導體的研究工作已經列入國家重大課題；八五和九五期間，中國把研究開發(fā)的放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發(fā)計劃，發(fā)改委"光明工程"將籌資100億元用于推進太陽能發(fā)電技術的應用，計劃到2015年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機容量達到300兆瓦。中國已成為全球光伏產品大制造國，中國即將出臺的《新能源振興規(guī)劃》，中國光伏發(fā)電的裝機容量規(guī)劃為2020年達到20GW，是原來《可再生能源中長期規(guī)劃》中1.8GW的10多倍。

太陽能電池的應用已從軍事領域、航天領域進入工業(yè)、商業(yè)、農業(yè)、 通信、家用電器以及公用設施等部門，尤其可以分散地在邊遠地區(qū)、高山、沙漠、海島和農村使用，以節(jié)省造價很貴的輸電線路。但是在現(xiàn)階段，它的成本還很高，發(fā)出1kW電需要投資上萬美元，因此大規(guī)模使用仍然受到經濟上的限制。