近年來，光伏發電逐漸進入農村。由于農村建筑低矮，周圍無遮擋，并網方便，近年來，許多農民響應國家號召，紛紛在屋頂上安裝光伏發電板。一方面，它是自用的;另一方面，它由國家補貼，產生的電力并入電網作為收入的一部分。
太陽能電池是由法國物理學家亞歷山大·埃德蒙·貝克勒爾(1820-1891)在他的研究中首次發現的——光伏現象。這與光電效應有關。愛因斯坦成功地運用量子原理來解釋這一現象，這為他贏得了諾貝爾獎。
當光子撞擊半導體材料時，它們與原子中的電子相撞。如果光子有足夠的能量，原子外層的電子就會吸收能量。如果電子吸收了足夠的能量，它就會脫離化學鍵，脫離金屬。它變成了光電子。光電板由硅制成，在硅中加入硼或磷原子，形成p型或n型半導體。當在接觸面上形成電位差時，就形成電流。光電效應是光引起異質半導體之間或半導體與金屬的不同部分之間電位差的現象。它是將光子(光波)轉換成電子和光能轉換成電能的過程。其次，是形成電壓的過程。
根據普朗克定律，入射光子的能量與其波長成反比。短波輻射占據光譜的紫色端，包括紫外線輻射和伽瑪射線。另一方面，長波輻射，包括紅外輻射、微波和無線電波，占據紅端。因此，太陽能光伏板可以在陰雨天發電，但由于目前的技術原因，太陽能轉換效率仍然很低，陰雨天的發電效率不如白天。
現在，在雨天通過摩擦來發電是可能的，這種摩擦可以轉化為石墨烯。由于雨水中鈉、鈣、銨的等離子體，帶正電荷的離子層會與石墨烯帶負電荷的電子相互作用，形成類似準電容器的雙層結構。兩層之間的電位差大到足以產生電壓和電流。
影響太陽能發電的因素還有很多，比如太陽能光伏板的厚度，光伏板的光子能量在其他粒子之間穿梭，造成能量的損失。另一個影響效率的因素是太陽能電池的反射率。為了減少反射率的損失并提高效率，太陽能電池制造商通常會在電池表面涂上不反光、吸光的材料。這就是為什么太陽能電池通常是黑色的。
隨著近年來清潔能源的發展，太陽能、風能和水站的發展可以緩解現有能源帶來的壓力，也可以緩解地球的溫室效應。
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