随着日益严峻的能源危机和环境污染问题，人类正在寻找更可持续的能源来源来填补能源短缺，同时减少环境污染。光伏发电，也就是指利用太阳能的能量，利用半导体特性将其转换成可以驱动电动设备的电能，正逐渐成为主流的替代能源之一。
从原理上，光伏发电受益于“电子-空穴”，当光子照射到半导体上时，半导体中的电子注入电场，然后产生电流。具体而言，就是在一个半导体表面上构造出n型和p型，两种带电种子的材料，当光子把电子由低能状态提升到更高能状态时，这些电子就会从n型中排出，被p型吸收，在p型和n型之间形成一个电压，这样一个电流就会自然而然地形成。
另外，光伏发电还有很多优点。首先，光伏发电使能源开发变得更容易。无线电能是从太阳能直接转化而来，系统的投资和运行成本较低，且安装、拆装容易，可通过调节激光的向量进行更精细的制导。其次，使用光伏发电，没有通电问题，没有杂质污染，可以节省机械噪音，能源消耗低，使用无风可发电，太阳能是一种比较可持续的能源，不会造成环境污染，而且成本还比较低，能源更加可靠。最后，光伏发电可以看作是低频电网的替代零售方，节省电力综合成本，使用户通过合理分配用电节省用电成本。
总之，光伏发电可以说是未来气候变化的重要应对措施，在实现可持续发展、减少碳排放的道路上具有重要作用。作为替代能源，光伏发电成为当今社会最主流的能源之一，因此科普是必不可少的。
