Il-fotovoltajċi hija l-konverżjoni diretta tad-dawl f'elettriku fil-livell atomiku. Xi materjali juru proprjetà magħrufa bħala l-effett fotoelettriku li ġġiegħlhom jassorbu fotoni tad-dawl u jirrilaxxaw l-elettroni. L-ewwel modulu fotovoltajku nbena mil-Laboratorji Bell fl-1954.
L-effett fotovoltajku jseħħ fiċ-ċelloli solari. Dawn iċ-ċelloli solari huma magħmula minn żewġ tipi differenti ta ' semikondutturi - tip p u tip n - li huma magħquda flimkien biex joħolqu konnessjoni pn.
Billi tgħaqqad dawn iż-żewġ tipi ta 'semikondutturi, fieldis elettriku iffurmat fir-reġjun tal-junction hekk kif l-elettroni jimxu lejn il-ġenb p pożittiv u t- toqob jimxu lejn in-naħa negattiva n. Dan il-field jikkawża partiċelli ċċarġjati b'mod negattiv biex jiċċaqilqu f'direzzjoni waħda u partiċelli ċċarġjati b'mod pożittiv fid-direzzjoni l-oħra.
Id-dawl huwa magħmul minn fotoni. Dawn il-fotoni jistgħu jiġu assorbiti b'ċellola fotovoltajka - it-tip ta 'ċellula li tikkonsisti pannelli solari. Meta dawl ta ' wavelength xierqa huwa inċident fuq dawn iċ-ċelloli, l-enerġija mill-foton tiġi trasferita għal atomu tal-materjal semikonduttur fil-junction pn. Speċifikament, l-enerġija hija trasferita għall-elettroni fil-materjal. Dan iġiegħel lill-elettroni jaqbżu għal stat ta 'enerġija ogħla magħruf bħala l-istrixxa tal-konduzzjoni. Dan iħalli wara "toqba" fil-faxxa tal-valenza li l-elettron qabża 'l fuq minnu. Dan il-moviment ta 'l-elettron bħala riżultat ta' enerġija miżjuda joħloq żewġ ġarriera ta 'ċarġ , par ta' toqba elettroni.
Minħabba l-kamp elettriku li jeżisti bħala riżultat tal-junction pn, l-elettroni jimxu lejn in-naħa n negattiva u t- toqob pożittivi jimxu lejn il-ġenb p għalhekk tiġi bl-effett fotovoltajku.