目前，太阳能电池的类型一般有三种材料，即非晶硅、单晶硅和多晶硅。非晶硅电池是早期产品，成本低，输出高。它们的光电转换效率一般约为8%，因此它们很便宜，现在已经基本上被淘汰了。

单晶硅电池和多晶硅电池是利用烧结、拉晶、制电极等工艺流程的硅矿的一种，然后根据相关工艺要求切割成适当的 small pieces，再通过焊接线连接成组。电池片非常薄，因此低功率电池需要安装在绝缘基板上，而高功率电池则是将电池片基板在绝缘基板上层压钢化玻璃，最后加上铝合金框保护。单晶硅电池和多晶硅电池的区别是，多晶硅电池表面有大冰花图案，而单晶硅电池是细颗粒。它们的表面涂有一层蓝色或紫色的抗反射膜。单晶硅的转换效率通常为10%至15%，而多晶硅的转换效率为12%至16%。

单片太阳能电池是一个PN结。单片电池的开路电压为0.45~0.6V。通常，电压为0.5V。连接的电池片越多，电压越高。单片电池的电流取决于单个PN结的实际受光面积，其短路电流通常为15~30mA/cm²。面积越大或并联的电池片越多，电流越大。

太阳能电池的最大功率Pm = 开路电压 × 短路电流，这是理想功率，我们通常测量太阳能电池的额定功率PN。在实际中，额定功率小于最大功率，主要是因为太阳能电池的输出效率只有约70%。在使用中，由于不同的光强，不同时间的功率也是不同的，其实际平均功率是P=0.7Pm。如果太阳能电池要直接驱动负载，并使负载长时间稳定工作，负载的额定功率是Pt=0.7Pm。如果根据负载功率选择太阳能电池的功率，电池的功率是Pm=1.43Pr也就是说，太阳能电池的功率应为负载功率的1.43倍。

在选择太阳能电池的功率时，负载的功率消耗应合理选择，使发电和用电处于平衡状态。当然，太阳能电池的发电量也会受到季节、气候、地理位置和照明时间等许多因素的限制。

对于电功率P1，每日用电时间T，太阳能模块功率P2，地区标准照度时间X，系统效率F。是的
P2=P1TF/X——(1)
贝
设Us,Rs为给定的电源电压和内阻，R为固定值电阻，RL为负载电阻（可调）。从公式P=I²R，负载RL的功率可得
P=[Us/(Rs+R+RL)]²RL——(2)

从公式（2）可以看出，负载电阻RL如果过大或过小，都无法获得大的功率。当负载电阻较大时，电路接近开路状态；当负载电阻较小时，电路接近短路状态。当0＜RL＜∞,P＞0，因此当RL从一个非常小的变化过程逐渐增加到一个非常大的变化过程时，必然存在一个值，使得RL从电源获得最大功率。从数学分析可以看出，这是一个寻找极值的问题。P的极值存在的必要条件是：
DP/dRL=0——(3)
即
DP/dRL=[U² s(Rs+R+RL)²-2(Rs+R+RL)U²sRL]=0——(4)

当 RL=Rs+R，P 有极值，即
Pm=U²s/4(Rs+R)=U²s/4R0——(5)