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

P-N結太陽(yáng)能電池包含一個(gè)形成于表面的淺P-N結、一個(gè)條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個(gè)涵蓋整個(gè)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(yáng)光譜時(shí)，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無(wú)貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會(huì )對電池輸出貢獻能量Eg，小于Eg的能量則會(huì )以熱的形式消耗掉。因此，在太陽(yáng)能電池的設計和制造過(guò)程中，考慮這部分熱量對電池穩定性、壽命等的影響。

太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線(xiàn)就得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積大，即可獲得大輸出功率，用符號Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱(chēng)為佳工作電壓和佳工作電流，分別用符號Um和Im表示。

太陽(yáng)能電池的另一個(gè)重要參數是填充因子FF（fill factor），它是大輸出功率與開(kāi)路電壓和短路電流乘積之比。
FF： 是衡量太陽(yáng)能電池輸出特性的重要指標， 是代表太陽(yáng)能電池在帶佳負載時(shí)， 能輸出的大功率的特性，其值越大表示太陽(yáng)能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于1。串、并聯(lián)電阻對填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多；并聯(lián)電阻越小，其分電流就越大，導致開(kāi)路電壓就下降的越多，填充因子隨之也下降的越多。

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

太陽(yáng)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，根據所用材料的不同，太陽(yáng)能電池可分為：
1、硅太陽(yáng)能電池；
2、以無(wú)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(yáng)能電池；
4、納米晶太陽(yáng)能電池等。

許多國家正在制訂中長(cháng)期太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)計劃，準備在21世紀大規模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，美國能源部推出的是國家光伏計劃，日本推出的是陽(yáng)光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內容，該計劃在單晶硅和器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統性能和工程、 光伏應用和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等5個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究工作。

太陽(yáng)能電池的應用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)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(mén)，尤其可以分散地在邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村使用，以節省造價(jià)很貴的輸電線(xiàn)路。但是在現階段，它的成本還很高，發(fā)出1kW電需要投資上萬(wàn)美元，因此大規模使用仍然受到經(jīng)濟上的限制。

太陽(yáng)能電池按結晶狀態(tài)可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式（以下表示為a-）兩大類(lèi)，而前者又分為單結晶形和多結晶形。
按材料可分為硅薄膜形、化合物半導體薄膜形和有機膜形，而化合物半導體薄膜形又分為非結晶形（a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等）、ⅢV族（GaAs,InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅 (Zn 3 p 2 ）等。
太陽(yáng)能電池根據所用材料的不同，太陽(yáng)能電池還可分為：硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機太陽(yáng)能電池、塑料太陽(yáng)能電池，其中硅太陽(yáng)能電池是發(fā)展成熟的，在應用中居主導地位。