Ogniwo słoneczne jest urządzeniem, które reaguje na światło i może przekształcać energię świetlną w energię elektryczną. Istnieje wiele rodzajów materiałów, które mogą produkować efekt fotowoltaiczny, panel słoneczny, takich jak: krzem monokrystaliczny, krzem polikrystaliczny, panel słoneczny amorficzny krzem, arsenek galu, selenek miedzi indu i tak dalej. Ich zasady wytwarzania energii są zasadniczo takie same. Teraz bierzemy krystaliczny krzem jako przykład, aby opisać proces wytwarzania energii fotowoltaicznej. Krystaliczny krzem typu P może być domieszkowany fosforem w celu uzyskania krzemu typu N, panel słoneczny tworzący skrzyżowanie P-N.
Kiedy światło napromienia powierzchnię ogniwa słonecznego, część fotonów jest absorbowana przez materiał krzemowy;panel słoneczny energia fotonów jest przekazywana do atomów krzemu, panel słoneczny powoduje, że elektrony przechodzą przejścia, stają się wolnymi elektronami, gromadząc się po obu stronach połączenia PN, tworząc potencjalną różnicę. Pod działaniem tego napięcia, panel słoneczny będzie prąd przepływa przez obwód zewnętrzny do produkcji określonej mocy wyjściowej. Istotą tego procesu jest: proces przekształcania energii fotonów w energię elektryczną.