När solljus träffar en solcell sker en fotovoltaisk process där ljusenergi (fotoner) omvandlas direkt till elektrisk energi (elektroner). Processen involverar kvantmekanik och flera vetenskapliga discipliner som elektrofysik och fotokemi.
I kiselkristallen absorberas ljuset och joniserar atomerna, vilket skapar fria negativt laddade elektroner och positivt laddade joner (så kallade “hål”). De dopade halvledarna i solcellen - där kisel blandats med andra ämnen - skapar en elektrisk fält som separerar elektronerna från hålen.
Elektronerna och hålen blir mobila och kan röra sig genom kristallstrukturen. När de når solcellens kontakter uppstår en elektrisk ström i backriktning genom dioden. Denna ström kan sedan användas för att driva elektriska apparater eller matas in i elnätet via en växelriktare.