Keď slnečné svetlo dopadá na polovodičový pn prechod, vytvárajú sa nové páry diera-elektrón. Pôsobením zabudovaného elektrického poľa pn prechodu prúdia otvory z oblasti n do oblasti p a elektróny prúdia z oblasti p do oblasti n. Keď je obvod pripojený, vytvára sa prúd. Toto je princíp fungovania solárneho článku s fotovoltaickým efektom.
Existujú dva spôsoby výroby solárnej energie: jedným je metóda premeny svetlo-teplo-elektrina a druhým je priama metóda premeny svetlo-elektrina.
(1) Metóda premeny svetlo-teplo-elektrina vyrába elektrinu využitím tepelnej energie vytvorenej slnečným žiarením. Vo všeobecnosti solárny kolektor premieňa absorbovanú tepelnú energiu na paru pracovnej tekutiny, ktorá potom poháňa parnú turbínu na výrobu elektriny. Prvým procesom je proces premeny svetla na teplo; posledný uvedený proces je proces premeny tepla na elektrickú energiu, ktorý je rovnaký ako pri bežnej výrobe tepelnej energie. Nevýhody solárnej tepelnej výroby energie sú nízka účinnosť a vysoké náklady. Odhaduje sa, že jeho investícia je minimálne 5 až 10-krát drahšia ako pri bežných tepelných elektrárňach.
(2) Priama metóda premeny svetla na elektrinu Táto metóda využíva fotovoltaický efekt na priamu premenu energie slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Základným zariadením na premenu svetla na elektrinu je solárny článok. Solárne články sú zariadenia, ktoré vďaka fotovoltaickému efektu premieňajú slnečné svetlo priamo na elektrickú energiu. Sú to polovodičové fotodiódy. Keď na fotodiódu dopadá slnečné svetlo, fotodióda premieňa slnečné svetlo na elektrickú energiu a generuje prúd. Keď je veľa článkov zapojených do série alebo paralelne, môžu vytvoriť pole solárnych článkov s relatívne veľkým výstupným výkonom. Solárne články sú sľubným novým zdrojom energie s tromi výhodami: stálosťou, čistotou a flexibilitou. Solárne články majú dlhú životnosť. Pokiaľ existuje slnko, solárne články sa dajú s jednorazovou investíciou využívať dlhodobo. V porovnaní s výrobou tepelnej energie a výrobou jadrovej energie solárne články nespôsobujú znečistenie životného prostredia.