太阳能电池（单体电池）的内部核心组件主要由以下几部分组成，共同实现光能到电能的转换：

1. 半导体材料层（核心发电层）：

   • 通常由硅制成，分为单晶硅、多晶硅或非晶硅（薄膜电池）。
   • 这片硅被特殊处理，形成关键的P-N结结构。这是太阳能电池的“心脏”和发电的核心物理基础。

2. 发射极与基极（构成P-N结的两部分）：

   • P型硅层： 通常位于电池的背面（近光面或背光面因结构而异，但P和N紧密相邻），含有提供“空穴”（正电荷载流子）的杂质（如硼）。
   • N型硅层： 通常位于电池的受光面，含有提供自由电子（负电荷载流子）的杂质（如磷）。
   • P-N结界面： 在P型和N型硅的接触面处形成一个内部电场，其作用至关重要：
     • 当阳光照射时，光子能量使硅原子中的电子被激发，产生电子-空穴对。
     • 内部电场会将激发的电子推向N型一侧，将空穴推向P型一侧，从而在电池两端产生电压差（电动势）。

3. 上表面电极（通常指正面电极）：

   • 栅线： 覆盖在电池受光面上的细金属线栅格。常用金属如银浆。
   • 作用：
     • 收集电流： 收集N型硅层中产生的自由电子流。
     • 透光： 设计成细线状是为了最大化光线到达下方硅层的面积（减少遮挡）。

4. 抗反射涂层：

   • 涂覆在电池最外层（栅线上方）的一层薄涂层（如氮化硅）。
   • 作用： 减少太阳光在硅片表面的反射损失，让更多光线进入硅材料被吸收利用。

5. 背表面电极：

   • 覆盖在整个电池背面（P型硅层一侧）的连续金属层（通常为铝或含铝材料）。
   • 作用：
     • 收集电流： 收集P型硅层中的空穴流（或等效的收集来自P型区的电流）。
     • 形成背表面场： 铝与P型硅接触形成的铝背场可以产生一个额外的电场，有助于将电子反射回PN结，减少少数载流子在背面的复合，从而略微提高电池效率。

总结：光能转化为电能的内部过程

1. 阳光穿过抗反射涂层，减少反射损失后，照射到N型硅层。
2. 光子能量被硅吸收，在P-N结及其两侧区域激发产生电子-空穴对。
3. P-N结的内建电场将激发的电子驱赶到N型层，将空穴驱赶到P型层。
4. 电子在N型层被上表面电极（栅线）收集。
5. 空穴在P型层被背表面电极收集。
6. 当外部电路接通时，电子流经外电路做功（供电），最终在电池内部流向P区与空穴复合，形成电流回路。

因此，这些内部组件协同工作，将光能（光子）有效分离和收集电荷载流子（电子和空穴），产生直流电。多个单体电池再通过串联/并联连接（形成组件），加上保护性前玻璃、EVA封装胶膜、背板、边框等外围封装材料，就构成了我们常见的太阳能电池板（组件）。