Fotovoltický systém môže premieňať slnečnú energiu priamo na elektrickú energiu, je to spôsobené špeciálnou schopnosťou určitých materiálov – takzvaných polovodičov.

 

Solárne panele majú dve polovodičové vrstvy, zvyčajne vyrobené z kremíka (Si). Tieto dve vrstvy zahŕňajú v sebe rôzne materiály tak, že jedna vrstva má prebytok protónov (p-dopovaných, pretože existuje príliš veľa kladných nosičov náboja) a druhá vrstva má prebytok elektrónov (n-dopovaná, pretože ich je príliš veľa). Ak svetelná energia vo forme fotónov dopadá na tieto dve vrstvy, prichádza na rad zvláštnosť polovodičov. To znamená, že pri dodaní energie vo forme slnečného fotónu, sa v polovodiči vytvorí kladný a záporný nosič náboja, ktoré sa uvoľňujú v materiáli a sa môžu pohybovať.

 

V dôsledku odlišného náboja dvoch polovodičových vrstiev je kladný nosič náboja teraz vychýlený na n-dopovanú stranu a záporný nábojový nosič na p-dopovanú stranu. Tam sú obe zachytené a odvodené špeciálnymi kontaktmi. Tento jednosmerný prúd ide priamo do meniča a tu sa mení na striedavý prúd. To znamená, že môže byť použitý priamo v dome alebo napájaný do siete, ak je prebytok.