問題：硅基太陽能發電原理是什么？
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硅太陽能電池發電的原理主要是利用半導體材料硅的光電效應即硅吸收光能后發生光電轉換的反應。為了防止因硅表面過于光亮，反射大量太陽光，在其表面涂抹一層反射系數極小的保護膜，并將多個電池串聯或并聯一起使用，使其能提供足夠的電壓和電流，提高利用率。
硅太陽能電池是基于什么原理設計的？
硅太陽能電池由半導體材料制造，利用PN結的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能，其太陽電池可分為單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池、非晶硅太陽電池。
原子外層的電子為價電子，硅原子的外層電子殼層中有4個價電子，在硅晶體中每個原子有4個相鄰原子，硅原子和每一個相鄰硅原子共享2個價電子，從而形成穩定的8原子結構。硅原子的外層的電子受原子核的束縛比較小，在光照或溫度作用下得到足夠的能量時，會擺脫原子核的束縛而成為自由電子，并同時在原來位置留出一個空穴。電子帶負電，空穴帶正電，在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數目是相等的。在常溫下，純凈的硅晶體中電子和空穴的數目極少，導電性極差。稱這種純凈晶體為本征半導體。
硅太陽能電池分類
硅太陽能電池是以硅為基體材料的太陽能電池。按硅片厚度的不同，可分為晶體硅太陽能電池和薄膜硅太陽能電池。按材料的結晶形態，晶體硅太陽能電池有單晶硅（c-Si）和多晶硅（p-Si）太陽能電池兩類；薄膜硅太陽能電池分為非晶硅（a-Si）薄膜太陽能電池、微晶硅（c-Si）太陽能電池和多晶硅（p-Si）薄膜太陽能電池三種。
單晶硅太陽能電池轉換效率高，技術也為成熟。在實驗室里高的轉換效率為24.7%（理論高光電轉化效率為25%），規模生產時的效率為18%（截至2011年）。在大規模應用和工業生產中仍占據主導地位，但由于單晶硅成本價格高，大幅度降低其成本很困難，為了節省硅材料，發展了多品硅薄膜和非晶硅薄膜作為單晶硅太陽能電池的替代產品。
多晶硅太陽能電池一般采用低等級的半導體多晶硅，或者專門為太陽能電池使用而生產的鑄造多晶硅等材料。與單晶硅太陽能電池相比，多晶硅太陽能電池成本較低，而且轉換效率與單晶硅太陽能電池比較接近，它是太陽能電池的主要產品之一。多晶硅太陽能電池硅片制造成本低，組件效率高，規模生產時的效率已達18%左右。多晶硅太陽能電池占據主流，除取決于此類電池的優異性能外，還在于其充足、廉價、無毒、無污染的硅原料來源，而近年來多晶硅成本的降低更將使多晶硅太陽能電池大行其道。
非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，便于大規模生產，有極大的潛力。非晶態硅，其原子結構不像晶體硅那樣排列得有規則，而是一種不定形晶體結構的半導體。非晶硅屬于直接帶系材料，對陽光吸收系數高，只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的陽光。非晶硅薄膜太陽能電池于1976年問世，南于硅原料不足和價格上漲，促進了高效使用硅的技術和非晶硅薄膜系太陽能電池的開發。非晶硅薄膜電池低廉的成本彌補了其在光電轉換效率上的不足。但是南于非晶硅缺陷較多，制備的太陽能電池效率偏低，且受制于其材料引發的光電效率衰退效應，穩定性不高，直接影響了它的實際應用。
微晶硅（μc-Si）薄膜太陽能電池同樣由于光電效率衰退效應致使其性能不穩定。發展受到一定的限制。
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