吸收光并产生载流子
半导体吸收适当能量的光子后，可以使电子进入能够参与输运的状态，并留下相应空穴。能隙影响哪些波长容易被吸收。光照输入提供能量，材料内部的电子结构决定初始响应，因此并非所有入射光都能以同样方式转化为电流。
分离与收集电荷
太阳能电池利用结区或其他适当结构分离光生载流子，再由电极把它们接入外部回路。只产生电子与空穴还不足以保证有效输出，复合和收集损失会消耗可利用的载流子。材料、接触和内部结构因而要共同设计。
从单个电池到不同材料
晶体硅是常见光伏材料，薄膜器件还可采用碲化镉等半导体。不同材料在吸光、制造、稳定性和成本方面各有特点，多结结构则通过组合不同能隙扩大光谱利用。比较技术路线需要区分小面积实验电池、组件和完整发电系统。
参考：[1]
效率衡量的是什么
光伏效率比较输出电功率与输入光功率，受到光谱、光强、温度和器件损耗影响。它与把电子直接从表面打出到外部空间的典型外光电发射实验不同。光伏器件主要组织材料内部产生与输运的电荷，使它们在外部电路中完成有用功。