光伏發(fā)電效率定義如下：
光伏發(fā)電效率是指光伏電池或光伏系統(tǒng)將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的能力，通常用百分比來表示。其計算方式為：
其中，
為光伏發(fā)電效率，
為光伏電池或系統(tǒng)輸出的電功率（單位為瓦特，W），
為照射到光伏電池或系統(tǒng)表面的太陽光功率（單位為瓦特，W）。
光伏電池材料特性
半導(dǎo)體材料：不同的半導(dǎo)體材料具有不同的光電轉(zhuǎn)換特性。例如，晶體硅（單晶硅和多晶硅）是目前最常用的光伏電池材料，其禁帶寬度決定了能夠吸收的光子能量范圍。單晶硅光伏電池的轉(zhuǎn)換效率相對較高，可達(dá) 20% 以上，這是因為單晶硅具有較高的晶體質(zhì)量和載流子遷移率，能夠更有效地將光子轉(zhuǎn)化為電子 - 空穴對，并將其分離和收集。
新型材料：一些新型材料如鈣鈦礦也展現(xiàn)出了良好的光伏性能。鈣鈦礦材料具有可調(diào)節(jié)的帶隙、高吸收系數(shù)和較長的載流子擴(kuò)散長度等優(yōu)點，理論上其轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到很高水平，目前實驗室中鈣鈦礦光伏電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)快速提升，接近甚至超過一些傳統(tǒng)光伏電池材料。
光照條件
光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度直接影響光伏發(fā)電效率。在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光伏電池輸出功率近似線性增加，但當(dāng)光照強(qiáng)度過高時，可能會由于光伏電池內(nèi)部的熱效應(yīng)等因素導(dǎo)致效率下降。例如，在標(biāo)準(zhǔn)測試條件（STC，通常為光照強(qiáng)度 1000W/m2、溫度 25°C、空氣質(zhì)量 1.5）下，光伏電池能夠達(dá)到額定的轉(zhuǎn)換效率，但在實際應(yīng)用中，光照強(qiáng)度往往會隨時間（如白天不同時段）、天氣（晴天、陰天）和地理位置而變化。
光譜分布：太陽光的光譜分布是連續(xù)的，但不同波長的光子能量不同，光伏電池對不同波長光子的吸收和轉(zhuǎn)換效率也不同。例如，硅光伏電池對可見光范圍內(nèi)的光子吸收較好，但對紅外和紫外部分光子的吸收和轉(zhuǎn)換效率相對較低。如果能夠優(yōu)化光伏電池的結(jié)構(gòu)或采用多結(jié)電池結(jié)構(gòu)，可以提高對不同光譜范圍光子的利用效率。
溫度影響
光伏系統(tǒng)組件及設(shè)計
電池串聯(lián)和并聯(lián)：在光伏系統(tǒng)中，光伏電池通常會串聯(lián)和并聯(lián)組成光伏組件，進(jìn)而構(gòu)成光伏陣列。電池的串聯(lián)和并聯(lián)方式會影響系統(tǒng)的輸出電壓、電流和功率。如果串聯(lián)電阻過大，會導(dǎo)致功率損耗增加，降低發(fā)電效率；而并聯(lián)電阻過小，會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，同樣影響效率。
跟蹤系統(tǒng)：采用太陽跟蹤系統(tǒng)可以使光伏電池始終保持與太陽光線垂直，從而提高光照的接收效率。例如，單軸跟蹤系統(tǒng)可以使光伏電池在一天內(nèi)跟隨太陽的東西方向運動，雙軸跟蹤系統(tǒng)則能更精確地跟蹤太陽的方位角和高度角，相比固定安裝的光伏系統(tǒng)，能夠增加一定比例（可高達(dá) 30% - 40% 左右，取決于地理位置和天氣條件等）的發(fā)電量。
逆變器效率：逆變器是光伏系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備。逆變器自身的轉(zhuǎn)換效率會影響整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。高效的逆變器能夠減少電能轉(zhuǎn)換過程中的損耗，其轉(zhuǎn)換效率通常在 95% - 98% 左右，一些先進(jìn)的逆變器效率可更高。
