溫度的變化會顯著改變太陽能電池的輸出性能。
　　
　　由半導體物理理論可知，載流子的擴散系數隨溫度的升高而稍有增大，因此，光生電流IL也隨溫度的升高有所增加。但Io隨溫度的升高是指數增大，因而Uoc隨溫度的升高急劇下降。當溫度升高時，I-U曲線形態改變，填充因子下降，故光/電轉換效率隨溫度的增加而下降。
　　
　　研究和試驗表明，太陽能電池工作溫度的升高會引起短路電流的少量增加，并引起開路電壓發生嚴重降低。溫度變化對于開路電壓的影響之所以大，是因為開路電壓直接同制造電池的半導體材料的禁帶寬度有關，而禁帶寬度會隨溫度的變化而發生改變。對于硅材料來說，禁帶寬度隨溫度的變化率約為-0.003eV/℃，從而導致的開路電壓變化率約為-2mV/℃。也就是說，電池的工作溫度每升高1℃，開路電壓約下降2mV，大約是正常室溫時的0.55V的0.4%。隨著溫度的升高，電池的光電轉換效率會下降。
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