光电池由PN结构成，也好像一个半导体二极管，但这个PN结的工作面积比一般二极管要大得多，目的是使光电池能接受更多光照。它设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器和光电池，被广泛用于太空和野外便携式仪器等能源。光电池的原理是产生光生伏特效应的现象。
光电池用途
光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中 继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过，2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。
光电池的应用
目前，光电池的应用范围进一步被扩展至机械仪表、自动化遥测、远程遥控等领域。此外，光电池还被应用在家庭生活当中，并且逐渐成为家用电器的“能源中心”。太阳能供电不受到季节、天气、白昼等因素影响，可以在晴天储备能量，并且每家每户都可以进行使用，还可以形成一个大的供电系统网络。
太阳能电话、太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能电视机都已经研究设计成功。它们利用屋顶上的太阳能吸收装置给家电提供能量，并且多余的能量还可以储存，所以遇上阴雨天等，也有足够的能量供给家电设备，这十分有利于节能环保。
光电池主要有两方面的应用：一是太阳能电池，二是光电转换器件。
太阳能电池
光伏作用直接将太阳能转换成电能，太阳能电池目前在航空、通信、太阳能发电站等方面得到应用。例如现在普遍使用的太阳能热水器，正是利用太阳能把太阳能，装换成电能而加热水。随着太阳能电池技术的不断发展，其成本会逐渐下降，在生产生活各领域将发挥越来越大的作用。
光电转换器件
硅光电池对光很敏感，因此在自动控制中是很好的光电检测元件。可用于红外探测光电输、出光电藕合、光电跟踪、特性识别等等方面；硅光电池可做照度计、光度计、浊度计比色计、烟度计等仪器的光信号接收元件，另外可用于电影还音；纺织行业的光电探纬、换梭、除疵等;还可用于航标灯，路灯自动开关；机床的安全保护自动控制，自动计数，印刷机控制双张等等方面。另外要求光电池具有灵敏度高、响应时间短的特点，有特殊的制造工艺，用于光电检测和自动控制系统中。
光电池家庭化的应用
太阳能（光）发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适合于各家各户分散进行发电，而且要联接到供电网络上。光电池日益成为家用电器的“能源心脏”。
①太阳能电话。以太阳能作能源的无线电话已在英国一家无线电公司问世。它利用顶端上装的太阳能接收板，可以不断给电池充电。使用者的声音通过无线电波输入附近的电话交换机，再传送到各地电话通讯网去。
②太阳能冰箱。法国的太阳能冰箱以甲醇为制冰剂，每24小时可制冰10公斤，保鲜30公斤食物。印度研制出一种仓库用的大型太阳能冰箱，上部装的抛物线镜面将阳光集中在半导体网孔上，把光转换成电流，箱内温度保持在-2℃，可冷藏500公斤食品，每天还可制造出25公斤冰来。
③太阳能空调器。日本夏普电器公司制造的这种空调装置，当天气晴朗时，全部动力都由阳关供给，多云或阴天时才使用一般电源。期间的转换由控制系统自动完成，用它可使一间18平方米的居室室温保持在20℃左右，并较一般空调器节约电费60%以上。
④太阳能电视机。芬兰研制的太阳能电视机只要白天吧半导体硅光电池转换器放在有阳光的阳台上，晚上不需电源便可观看电视，转换器储存的电能，可供工作电压为12伏的电视机使用3至4小时。印度研制的太阳能电视机，其能源吸收系统只要每天工作4小时，即使连续3天无太阳，也能正常接收信号播放节目。
光电池的运用范围
光电池主要用于仪表，自动化遥测和遥控方面。太阳能电池作为能源广泛应用在人造地球卫星、灯塔、无人气象站等处。
目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过，2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。
光电池的使用注意事项
1、光电池的寿命很长，性能很稳定，但是要注意保护，不能受机械损伤，一旦电池破碎就无法再使用了。
2、光电池不能受潮，也不能沾油污，否则将使抗反射膜脱落。
3、应避免用白炽灯的光源长时间照射光电池，这样会使电池的温度升高，降低输出功率。
4、光电池的输出电压一般为0.5V，为能获得较高的电压，可将硅光电池串联起来使用，如要获得较大的电流，也可将光电池并联使用。