Слънчевата клетка е устройство, което реагира на светлината и може да преобразува енергията от светлина в електричество. Има много видове материали, които могат да произвеждат фотоволтаичен ефект, соларен панел като: монокристален силиций, поликристален силиций, слънчеви панел аморфен силиций, галиев арсенид, индиево мед селенида и така нататък. Принципите им за генериране на енергия са в общи линии еднакви. Сега вземаме кристален силиций като пример за описание на процеса на производство на енергия на фотоволтаични. P-кристален силиций може да се лее с фосфор, за да се получи N-тип силиций, соларен панел, образуващ P-N връзка.
Когато светлината облъчва повърхността на слънчевата клетка, част от фотоните се абсорбират от силициевия материал;соларния панел енергията на фотоните се прехвърля на силициевите атоми, слънчевият панел кара електроните да преминават през преходи, ставайки свободни електрони, събирайки от двете страни на PN възела, за да формират потенциална разлика. Под действието на това напрежение, слънчев панел ще има ток, преминаващ през външната верига, за да се получи определена изходна мощност. Същността на този процес е: процесът на превръщане на фотонна енергия в електрическа енергия.