سلول‌های خورشیدی با بهره‌گیری از ویژگی‌های مواد نیمه‌رسانا، انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. در اکثر پنل‌های فتوولتائیک موجود در بازار، ماده اصلی تشکیل‌دهنده سلول، سیلیکون است. هنگامی که نور خورشید به سطح این سلول‌ها می‌تابد، فوتون‌هایی که انرژی کافی دارند توسط ماده نیمه‌رسانا جذب شده و الکترون‌ها را به تراز انرژی بالاتری ارتقا می‌دهند. ساختار داخلی سلول، به‌ویژه در ناحیه اتصال نیمه‌رسانا، میدان الکتریکی خاصی ایجاد می‌کند که حامل‌های بار را از یکدیگر جدا کرده و در مسیری مشخص هدایت می‌نماید. با اتصال کنتاکت‌های فلزی سلول به یک مدار خارجی، این جریان بارها به‌صورت جریان مستقیم (DC) قابل بهره‌برداری است. از آنجا که هر سلول به‌تنهایی ولتاژ و توان محدودی تولید می‌کند، تعداد زیادی از آن‌ها به‌صورت الکتریکی با هم ترکیب می‌شوند تا یک ماژول یا پنل خورشیدی را تشکیل دهند. میزان برق تولیدی هر سلول به عوامل متعددی از جمله شدت تابش، دمای محیط، نوع ماده نیمه‌رسانا، طراحی ساختاری، طول موج نور و بازده تبدیل انرژی بستگی دارد. بدین ترتیب، سلول‌های خورشیدی برخلاف ژنراتورهای متداول، برای تولید الکتریسیته نیازی به سوخت، احتراق یا قطعات متحرک ندارند و فرآیند تبدیل انرژی در آن‌ها مستقیماً در سطح ماده نیمه‌رسانا رخ می‌دهد.
منابع مرجع