Сунце сија на полупроводнички П-Н спој, формирајући нови пар рупа-електрон. Под дејством електричног поља П-Н споја, рупа тече из п региона у н регион, а електрон из н региона у п регион. Када је коло спојено, струја се формира. Тако функционишу соларне ћелије са фотоелектричним ефектом.
Производња соларне енергије Постоје два типа производње соларне енергије, један је режим конверзије светлост-топлота-електрична енергија, а други је режим директне конверзије светлост-електрична енергија.
(1) Метода конверзије светлост-топлота-електрична енергија користи топлотну енергију генерисану сунчевим зрачењем за производњу електричне енергије. Генерално, апсорбована топлотна енергија се претвара у пару радног медија помоћу соларног колектора, а затим се парна турбина покреће да производи електричну енергију. Први процес је процес конверзије светлости у топлоту; Последњи процес је процес претварања топлоте у електричну енергију.
(2) Фотоелектрични ефекат се користи за претварање енергије сунчевог зрачења директно у електричну енергију. Основни уређај фотоелектричне конверзије је соларна ћелија. Соларна ћелија је уређај који директно претвара енергију сунчеве светлости у електричну енергију услед фотогенерационог волт ефекта. То је полупроводничка фотодиода. Када сунце обасја фотодиоду, фотодиода ће претворити енергију сунчеве светлости у електричну енергију и генерисати струју. Када су многе ћелије повезане у серију или паралелно, може се формирати квадратни низ соларних ћелија са релативно великом излазном снагом.