Sel surya adalah perangkat yang merespon cahaya dan dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik. Jenis material yang dapat menghasilkan efek fotovoltaik, panel surya antara lain: silikon monokristalin, silikon polikristalin, silikon amorf panel surya, gallium arsenide, indium copper selenide, dan sebagainya. Prinsip pembangkit listrik mereka pada dasarnya sama. Sekarang kami mengambil silikon kristal sebagai contoh untuk menggambarkan proses pembangkit listrik fotovoltaik. Silikon kristal tipe-P dapat diolah dengan fosfor untuk mendapatkan silikon tipe-N, panel surya membentuk sambungan PN.
Ketika cahaya menyinari permukaan sel surya, sebagian foton diserap oleh bahan silikon; panel surya energi foton ditransfer ke atom silikon, panel surya menyebabkan elektron mengalami transisi, menjadi elektron bebas, berkumpul di kedua sisi persimpangan PN untuk membentuk perbedaan potensial. Di bawah aksi tegangan ini, panel surya akan ada arus yang mengalir melalui rangkaian eksternal untuk menghasilkan daya keluaran tertentu. Inti dari proses ini adalah: proses mengubah energi foton menjadi energi listrik.