När solljus skiner på halvledar-pn-övergången bildas nya hål-elektronpar. Under verkan av det inbyggda elektriska fältet i pn-övergången flyter hål från n-regionen till p-regionen och elektroner strömmar från p-regionen till n-regionen. När kretsen är ansluten bildas ström. Detta är arbetsprincipen för solcellens solcellseffekt.
Det finns två sätt att generera solenergi: ett är ljus-värme-el-konverteringsmetoden och det andra är den direkta ljus-el-konverteringsmetoden.
(1) Metoden för konvertering av ljus-värme-elektricitet genererar elektricitet genom att utnyttja värmeenergin som genereras av solstrålning. Generellt omvandlar solfångaren den absorberade värmeenergin till ånga från arbetsvätskan, som sedan driver ångturbinen för att generera elektricitet. Den förstnämnda processen är ljus-värmeomvandlingsprocessen; den senare processen är värme-elektricitetsomvandlingsprocessen, vilket är samma sak som vanlig termisk kraftgenerering. Nackdelarna med solvärmekraft är låg effektivitet och höga kostnader. Det uppskattas att dess investering är minst 5 till 10 gånger dyrare än i vanliga värmekraftverk.
(2) Metod för direkt ljus-elektricitetskonvertering Denna metod använder fotovoltaisk effekt för att direkt omvandla solstrålningsenergi till elektrisk energi. Den grundläggande enheten för ljus-el-omvandling är solcellen. Solceller är enheter som omvandlar solljus direkt till elektrisk energi på grund av solcellseffekten. De är halvledarfotodioder. När solljus lyser på fotodioden omvandlar fotodioden solljuset till elektrisk energi och genererar ström. När många celler kopplas i serie eller parallellt kan de bilda en solcellsuppsättning med relativt stor uteffekt. Solceller är en lovande ny kraftkälla med tre fördelar: beständighet, renhet och flexibilitet. Solceller har lång livslängd. Så länge solen finns kan solceller användas länge med en engångsinvestering. Jämfört med termisk kraftproduktion och kärnkraftsproduktion orsakar solceller inte miljöföroreningar.