सूरज सेमीकंडक्टर पीएन जंक्शन पर चमकता है, जिससे एक नया छेद-इलेक्ट्रॉन युग्म बनता है। पीएन जंक्शन पर विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, छेद पी क्षेत्र से एन क्षेत्र तक बहता है, और इलेक्ट्रॉन एन क्षेत्र से पी क्षेत्र में बहता है। यह कैसे फोटोवोल्टिक सौर कोशिकाओं काम करता है।
सौर ऊर्जा उत्पादन सौर ऊर्जा उत्पादन के दो तरीके हैं, एक प्रकाश-गर्मी-बिजली रूपांतरण मोड है, दूसरा प्रत्यक्ष प्रकाश-विद्युत रूपांतरण मोड है।
(1) प्रकाश-ताप-विद्युत रूपांतरण मोड बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर विकिरण द्वारा उत्पन्न थर्मल ऊर्जा का उपयोग करता है। आम तौर पर, सौर कलेक्टर गर्मी ऊर्जा को काम कर रहे मध्यम भाप में परिवर्तित करता है और बिजली उत्पन्न करने के लिए भाप टरबाइन को चलाता है। पूर्व प्रक्रिया प्रकाश-गर्मी रूपांतरण प्रक्रिया है; बाद की प्रक्रिया थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण है।
(2) प्रत्यक्ष प्रकाश-विद्युत रूपांतरण विधि सौर विकिरण ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करती है। प्रकाश-विद्युत रूपांतरण का मूल उपकरण सौर सेल है। सोलर सेल एक प्रकार का उपकरण है जो फोटोवोल्टिक प्रभाव के कारण सीधे सौर प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह एक अर्धचालक फोटोडायोड है। जब सौर प्रकाश फोटोडायोड से टकराता है, तो फोटोडियोड सौर प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल देगा और वर्तमान उत्पन्न करेगा। जब कई कोशिकाएं श्रृंखला या समानांतर में जुड़ी होती हैं, तो वे अपेक्षाकृत बड़े आउटपुट पावर के साथ सौर सरणियां बन सकते हैं।