光伏效應（太陽能電池，photovoltaic effect）

光伏效應是把陽光直接變成電的方式，沒有運動部件、也不需燃料。太陽能電池其實是一片又大又平的半導體二極體：當光子鑽入並交出能量時，會釋放一個電子，而二極體內建的接面電場像一座單向滑梯，把被釋放的電子推向一側、電洞推向另一側。這種電荷分離就是電壓，把兩側透過負載接起來，電流便能做有用的功。陽光進、電流出——一顆默默自行發電的二極體。

單一矽電池只產生約 0.5–0.6 V，因此太陽能板把數十顆串聯以達到實用電壓，再把多片板串並聯以輸出數千瓦。實際電池約能把入射陽光的 20–25% 轉成電（其餘以熱散失，或因光子太弱、太強而無法利用）。這與光電二極體是同一套物理，只是放大並為收集能量（而非讀取訊號）而最佳化——所以太陽能板與相機的感光元件其實是表親。