Glavno načelo fotovoltaične proizvodnje energije je fotoelektrični učinek polprevodnika. Ko foton obseva kovino, lahko njegovo energijo popolnoma absorbira elektron v kovini. Energija, ki jo absorbira elektron, je dovolj velika, da premaga notranjo težo kovine in pobegne s kovinske površine, da postane fotoelektron. Silicijev atom ima štiri zunanje elektrone. Če pet zunanjih elektronov, kot so atomi fosforja, dopiramo v čisti silicij, bo postal polprevodnik tipa n; Polprevodnike tipa P lahko oblikujemo z dopiranjem atomov s tremi zunanjimi elektroni, kot je bor, v čisti silicij. Ko se p-tip in n-tip združita, nastane potencialna razlika med kontaktno površino, ki postane sončna celica. Ko sončna svetloba obseva pn stičišče, tok teče s strani p-vrste na stran n-vrste in tvori tok.
Fotoelektrični učinek je pojav, da svetloba povzroči potencialno razliko med različnimi deli neenakomernega polprevodnika ali polprevodnika in kovine. Najprej je to proces pretvorbe fotonov (svetlobnih valov) v elektrone in svetlobne energije v električno energijo; Drugi je proces nastajanja napetosti.
Po vlivanju ingotov, lomljenju in rezanju ingotov je polisilicij izdelan v silicijevo rezino, ki jo je treba obdelati. Pn spoj nastane z dopiranjem in razprševanjem majhne količine bora, fosforja itd. Po sitotisku se srebrna pasta natisne na silicijevo rezino, da se naredi mrežna žica. Po sintranju se hkrati izdela zadnja elektroda, na površino pa se z mrežno žico nanese protirefleksni premaz. Tukaj je narejen akumulatorski rez. Veliko vezje nastane z razporeditvijo in združevanjem baterijskih kosov v baterijske module. Na splošno so komponente obdane z aluminijastim okvirjem, sprednja stran je prekrita s steklom, hrbtna stran pa je nameščena z elektrodami. Z baterijskimi moduli in drugo pomožno opremo je mogoče oblikovati sistem za proizvodnjo električne energije. Za pretvorbo enosmernega v AC je potrebno namestiti pretvornik toka. Po proizvodnji električne energije jo lahko shranite z akumulatorsko baterijo ali vnesete v javno električno omrežje. V stroških sistema za proizvodnjo električne energije baterijski modul predstavlja približno 50%, pretvornik toka, stroški namestitve, druge pomožne komponente in drugi stroški predstavljajo še 50%.
