Ci sono una varietà di dispositivi diversi che utilizzano la luce solare per produrre energia, ma il concetto di base di una cella solare è la seguente. In un sistema fotovoltaico (PV) o di celle solari, ci sono due strati di silicio. Entrambi sono drogati , o leggermente mista, con un certo elemento. In genere, da un lato è drogato con boro e l'altro con l'arsenico.

A causa del modo in cui ogni elemento di obbligazioni al silicio, il livello contenente boro, chiamato n-layer di tipo , ha un surplus di elettroni liberi. L'altro lato, la p-layer di tipo , ha un deficit di elettroni. Questi deficit sono chiamati fori . Il p-layer di tipo e n-layer di tipo sono premuti strettamente gli uni contro gli altri e legati da un filo collegato ad un carico esterno. Questo crea un circuito nella cella solare.

Quando la luce solare del giusto livello di energia colpisce l'n-layer di tipo, che si trova sulla parte superiore della cella solare, si eccita alcuni degli elettroni liberi, che break loose dal loro stato naturale-le coppie-e il flusso attraverso il confine tra gli strati per creare una corrente. Questo funziona solo se i due strati della cella solare vengono premuti direttamente nella vicenda. Ciò è compiuta solitamente fabbricando entrambi i lati, come parte del processo stesso.

La corrente passa attraverso il p-layer nel filo, che va al carico, generalmente utilizzato per immagazzinare l'elettricità. La corrente è continua. Se una corrente AC per gli elettrodomestici è desiderato, la corrente continua viene sottoposto ad un alternatore.

Dopo che passa attraverso il carico, la corrente continua di nuovo nel n-layer, che è privo di elettroni in alcune aree a causa della corrente. Il processo continua. Una corrente viene generato senza alcun apporto meccanico. Questa è la magia della cella solare. Purtroppo, una cella solare possono essere molto costosi.

Per una maggiore protezione, lo strato superiore della cella solare è coperto da una lastra di vetro munito di resina trasparente. Tutta la configurazione viene chiamato un diodo giunzione pn . Più sofisticate celle solari usare una serie di diodi a giunzione pn.

Le prime celle solari erano solo l'1% efficiente. Oggi, commerciale, pannelli solari sono tra il 5% e il 15% efficiente. Attualmente ci sono milioni di dollari in corso nella ricerca per migliorare queste percentuali.