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太陽能電池板受到光照實現光電轉換，將太陽能轉換成電能，產生直流電，然后通過控制器給蓄電池充電，蓄電池存儲電能。在夜間，通過光敏電阻的控制，蓄電池通過控制器自動放電，將電路自動接通，由蓄電池供電將燈泡點亮，開始工作，無需人工管理。
無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充、放電控制電路是的。為了延長蓄電池的使用壽命，對它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度放電。另外，由于太陽能光伏發電系統的輸入能量極不穩定，光伏發電系統中對蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復雜些。對于太陽能燈具的設計來說，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。沒有一個性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個性能良好的太陽能燈具。
由于太陽能光伏發電系統的輸入能量不夠穩定,所以一般需要配置蓄電池系統才能工作，太陽能燈具也不例外，配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統的可靠性以及系統價格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：在能夠滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要或者不能滿足連續使用的需要；蓄電池容量過大，電池板無法提供足夠的充電電流則蓄電池經常處在虧電狀態，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。
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