Sollys skinner på halvlederens pn-overgang for å danne nye hull-elektronpar. Under påvirkning av det elektriske pn-krysset strømmer hullene fra p-regionen til n-regionen, og elektronene strømmer fra n-regionen til p-regionen. Etter at kretsen er slått på, dannes en strøm. Slik fungerer solceller med fotoelektrisk effekt.
Det er to måter å generere solenergi på, den ene er lys-varme-elektrisitet konvertering, og den andre er lys-elektrisitet direkte konvertering.
(1) Metoden for konvertering av lys-varme-elektrisitet bruker den termiske energien som genereres av solstråling til å generere elektrisitet. Generelt konverterer solfangeren den absorberte varmeenergien til arbeidsmediumdamp, og driver deretter dampturbinen til å generere elektrisitet. Den førstnevnte prosessen er en lys-til-varme-konverteringsprosess; sistnevnte prosess er en varme-til-elektrisitet konverteringsprosess.
(2) Lys-til-elektrisitet-direktekonverteringsmetoden bruker den fotoelektriske effekten til direkte å konvertere solstrålingsenergi til elektrisk energi. Den grunnleggende enheten for lys-til-elektrisitet konvertering er en solcelle. En solcelle er en enhet som konverterer sollysenergi direkte til elektrisk energi på grunn av solcelleeffekten. Det er en halvleder fotodiode. Når solen skinner på fotodioden, vil fotodioden konvertere solens lysenergi til elektrisk energi, og generere strøm. Når mange batterier er koblet i serie eller parallelt, kan det bli en solcelle firkantet array med relativt stor utgangseffekt.