Solarna ćelija je uređaj koji reaguje na svjetlost i može pretvoriti svjetlosnu energiju u električnu. Postoje mnoge vrste materijala koji mogu proizvesti fotonaponski efekat, solarni panel kao što su: monokristalni silicijum, polikristalni silicijum, amorfni silicij solarnih panela, galijum arsenid, indijum bakar selenid i tako dalje. Njihovi principi proizvodnje električne energije u osnovi su isti. Sada uzimamo kristalni silicijum kao primjer za opisivanje procesa stvaranja fotonaponske energije. Kristalni silicijum tipa P može se dopirati fosforom da bi se dobio silicijum N-tipa, solarni panel koji formira PN spoj.
Kada svjetlost zrači površinu solarne ćelije, dio fotona apsorbira silicijski materijal; solarna ploča energija fotona prenosi se na atome silicija, solarna ploča zbog čega elektroni prolaze kroz tranzicije, postajući slobodni elektroni, sakupljajući se na obje strane PN spoja kako bi se stvorila potencijalna razlika. Pod dejstvom ovog napona, solarni panel će kroz vanjski krug teći struja koja proizvodi određenu izlaznu snagu. Suština ovog procesa je: proces pretvaranja fotonske energije u električnu.