Solljus lyser på halvledar-pn-övergången för att bilda nya hål-elektronpar. Under inverkan av pn-övergångens elektriska fält flyter hålen från p-regionen till n-regionen, och elektronerna flyter från n-regionen till p-regionen. Efter att kretsen har slagits på bildas en ström. Så här fungerar solceller med fotoelektrisk effekt.
Det finns två sätt att generera solenergi, ett är ljus-värme-el-konvertering och det andra är ljus-el direkt konvertering.
(1) Metoden för konvertering av ljus-värme-elektricitet använder den termiska energin som genereras av solstrålning för att generera elektricitet. Generellt omvandlar solfångaren den absorberade värmeenergin till arbetsmediumånga och driver sedan ångturbinen för att generera elektricitet. Den förstnämnda processen är en ljus-till-värme-omvandlingsprocess; den senare processen är en värme-till-elektricitetsomvandlingsprocess.
(2) Metoden för direkt omvandling av ljus till elektricitet använder den fotoelektriska effekten för att direkt omvandla solstrålningsenergi till elektrisk energi. Den grundläggande enheten för ljus-till-el-konvertering är en solcell. En solcell är en enhet som omvandlar solljusenergi direkt till elektrisk energi på grund av solcellseffekten. Det är en halvledarfotodiod. När solen skiner på fotodioden kommer fotodioden att omvandla solens ljusenergi till elektrisk energi och generera ström. När många batterier är anslutna i serie eller parallellt kan det bli en solcellsfyrkant med relativt stor uteffekt.