第二种则是光—电直接转换方式，这也是太阳能电池板采用的方式。它直接利用光电效应，将太阳辐射能一步转化为电能。其核心装置是太阳能电池，本质上是一个半导体光电二极管。当阳光照在二极管上，它就把光能直接变成电能产生电流。
太阳能板是如何工作的？
太阳能发电主要分为两种不同的技术路径。第一种是光—热—电转换方式，它利用集热器吸收太阳辐射产生热能，将热能转化为工质蒸气，再用蒸气驱动汽轮机进行发电，这中间包含了光转热、热转电两个步骤。
单个太阳能电池虽然能产生电能，但功率有限。为了获得更大的输出功率，通常会将许多个这样的太阳能电池串联或并联起来，组成太阳能电池方阵。这种结构能够显著提升整体发电能力，满足实际用电需求。
太阳能板工作的核心原理是光生伏打效应。简单来说，就是物体吸收光子后，内部电荷分布发生变化，从而产生电动势和电流。当太阳光照射到半导体的P-N结时，就会产生这种光生伏打效应，使得P-N结两端出现光生电压，一旦让P-N结短路，电流就会流动起来。
首先，太阳光照射在半导体P-N结上时，会激发出新的空穴和电子对。在P-N结内部电场的作用下，空穴会被推向N区，而电子则被推向P区。如果在这个时候接通外部电路，这些定向移动的电荷就会形成电流，这就是利用光电效应制造太阳能电池的基本工作机制。