Eine Solarzelle ist ein Gerät, das auf Licht reagiert und Lichtenergie in Elektrizität umwandeln kann. Es gibt viele Arten von Materialien, die einen photovoltaischen Effekt erzeugen können, wie z. B.: Monokristallines Silizium, polykristallines Silizium, amorphes Silizium des Sonnenkollektors, Galliumarsenid, Indiumkupferselenid und so weiter. Ihre Prinzipien zur Stromerzeugung sind grundsätzlich dieselben. Als Beispiel nehmen wir kristallines Silizium als Beispiel, um den Prozess der Photovoltaik-Stromerzeugung zu beschreiben. Kristallines Silizium vom P-Typ kann mit Phosphor dotiert werden, um Silizium vom N-Typ zu erhalten, wobei das Solarpanel einen PN-Übergang bildet.
Wenn das Licht die Oberfläche der Solarzelle bestrahlt, wird ein Teil der Photonen vom Siliziummaterial absorbiert. Das Solarpanel überträgt die Energie der Photonen auf die Siliziumatome. Das Solarpanel bewirkt, dass die Elektronen Übergänge eingehen, freie Elektronen werden und sich sammeln auf beiden Seiten des PN-Übergangs, um eine Potentialdifferenz zu bilden. Unter der Einwirkung dieser Spannung fließt ein Solarpanel durch den externen Stromkreis, um eine bestimmte Ausgangsleistung zu erzeugen. Das Wesentliche dieses Prozesses ist: der Prozess der Umwandlung von Photonenenergie in elektrische Energie.