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太陽能電池只有一部分是 N 型。目前應用最為廣泛的分布式光伏發電系統，是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。另一部分硅摻雜的是硼，硼的外電子層只有三個而不是四個電子，這樣可得到 P 型硅。 P 型硅中沒有自由電子（“ p ”表示正電），但是有自由空穴。空穴實際是電子離開造成的，因此它們帶有相反（正）的電荷。它們像電子一樣四處移動。  

在將 N 型硅與 P 型硅放到一起時，有趣的情形發生了。同時，在組串間引入“主-從”的概念，使得在系統在單串電能不能使單個逆變器工作的情況下，將幾組光伏組串聯系在一起，讓其中一個或幾個工作，從而產出更多的電能。切記，每塊光伏電池至少有一個電場。沒有電場，電池就無法工作，而此電場是在 N 型硅和 P 型硅接觸的時候形成的。突然， N  側的自由電子（它們一直在尋找空穴來安身）看到了 P 側的所有空穴，然后便瘋狂地奔向空穴，將空穴填滿。

以前，從電的角度來看，我們所用的硅都是中性的。為了解決在低風速時整流以后的電壓幅值過低、頻率變化太快、直流紋波較大、電壓尖刺等問題，在整流器與逆變器之間加入了直流環節部分，該環節具有升壓和穩壓功能。多余的電子被磷中多余的質子所中和。缺失電子（空穴）由硼中缺失質子所中和。當空穴和電子在 N 型硅和 P 型硅的交界處混合時，中性就被破壞了。所有自由電子會填充所有空穴嗎？不會。如果是這樣，那么整個準備工作就沒有什么意義了。不過，在交界處，它們確實會混合形成一道屏障，使得 N 側的電子越來越難以抵達 P 側。終會達到平衡狀態，這樣我們就有了一個將兩側分開的電場。  

這個電場相當于一個 二極管 ，允許（甚至推動）電子從 P 側流向 N 側，而不是相反。它就像一座山 —— 電子可以輕松地滑下山頭（到達 N 側），卻不能向上攀升（到達 P 側）。  

這樣，我們就得到了一個作用相當于二極管的電場，其中的電子只能向一個方向運動。讓我們來看一下在太陽光照射電池時會發生什么。

另外，使用電池時還需要安裝充電控制器。土豆電池的工作原理主要是需要兩塊金屬，一塊作為陽極，是電勢低的電極，如鋅。如果能夠妥善使用電池，避免過度充電或過度消耗，那么電池的壽命會長得多。這正是充電控制器要做的工作。一旦電池充滿電，充電控制器就不再允許電流從光伏模塊繼續流入電池中。同樣，一旦電池電量消耗到一定水平（通過測量電池電壓來控制），很多充電控制器將不允許更多的電流繼續從電池流出，直至對電池進行重新充電。充電控制器的使用對延長電池壽命起到了重要作用。  

另一個問題是，由光伏模塊產生的電以及從電池中提取（如果您選擇使用電池）的電都是直流電，而電網所供應的電（以及您房間中各種家用電器使用的電）是交流電。因此您需要一個換流器，這是一種能將直流電轉換為交流電的設備。大多數大型換流器還允許您自動控制系統的工作方式。有些名為交流模塊的光伏模塊實際上在每個模塊中內置了一個換流器，因而無需使用大型的集中型換流器，并簡化了接線問題。