1. Efecte fotovoltaic:
La base de la conversió de l'energia de les cel·les solars és l'efecte fotovoltaic de la unió PN del semiconductor. Quan la llum incideix en el dispositiu fotovoltaic de semiconductors, els fotons que tenen una energia més gran que l'ample de banda prohibit de silici passen per la pel·lícula antirefiltro al silici i els parells fotogenerats d'orificis electrònics s'emocionen a la regió N, a la regió d'esgotament i al P regió.
Zona d'esgotament: electrons fotogenerats: els parells d'orificis són immediatament separats pel camp elèctric incorporat després de generar-los a la regió d'esgotament, els electrons fotogenerats s'envien a la regió N i els forats fotogenerats es col·loquen a la regió P. Segons la condició d'aproximació a l'esgotament, la concentració de transportista al límit de la regió d'esgotament és d'aproximadament 0, és a dir, p = n = 0.
A la regió N: electrons fotogenerats - després de generar el parell de forat, el forat fotogenerat es difumina cap al límit de la unió pn. Una vegada que arriba al límit de la unió PN, se sotmet immediatament al camp elèctric integrat, i és arrossegat per la força del camp elèctric per fer que la deriva. L'àrea entra a la zona P, i els electrons fotogenerats (sub-múltiples) queden a la zona N.
A la regió P: els electrons fotogenerats (nens petits) entren primer a la regió N a causa de la difusió, i després la deriva a causa de la deriva, i els forats fotogenerats (sub-múltiples) romanen a la regió P. D'aquesta manera, es produeix una acumulació de càrregues positives i negatives a ambdós costats de la unió pn, de manera que la regió N emmagatzema els excessos d'electrons, i la regió P té forats excessius. D'aquesta manera, es forma un camp elèctric fotogràfic generat amb un camp elèctric incorporat en la direcció oposada.
1. A més de cancel·lar parcialment l'efecte del camp elèctric de barrera, el camp elèctric fotogenerat també fa que la càrrega positiva de la regió P sigui negativa, i la capa prima entre la regió N i la regió P genera una força electromotriz, que és l'efecte fotovoltaic. Quan la bateria està connectada a una càrrega, la fotocurrència flueix de la càrrega de la zona P a la zona N i la sortida de potència s'obté a la càrrega.
2. Si la unió PN està oberta en ambdós extrems, es pot mesurar la força electromotriz, que s'anomena tensió de circuit obert Uoc. La tensió típica del circuit obert per a les cèl lules de silici cristal·lí és de 0,5 a 0,6 V.
3. Si el circuit extern és curtcircuit, un fotocurrent proporcional a l'energia incident de la llum flueix a través del circuit extern. Aquest corrent s'anomena camí actual Isc.
Factors que afecten fotocurrent:
1. Els parells de forats d'electrons més generats per la llum a la capa d'interfície, major serà el corrent.
2. Com més energia sigui la llum absorbida per la capa d'interfície, com més gran sigui la zona d'interfície, és a dir, com més gran sigui l'àrea de la bateria, major serà el corrent que es forma a la cel·la solar.
3. La zona N, la zona d'esgotament i la zona P de la cèl·lula solar poden generar portadors fotogenerats;
4. Els transportistes fotogràfics de cada zona han de passar per la zona d'esgotament abans de la recombinació per contribuir a la fotocurrència. Per tant, el corrent foto-generat real ha de tenir en compte diversos factors com la generació i la recombinació, la difusió i la deriva en cada zona.