Päike paistab pooljuhtide pn ristmikul, moodustades uue auk-elektron-paari. Elektrivälja toimel pn-ristmikul voolab auk p-piirkonnast n-piirkonda ja elektron voolab n-piirkonnast p-piirkonda. Nii toimivad fotogalvaanilised päikesepatareid.
Päikeseenergia tootmine on päikeseenergia tootmiseks kaks võimalust: üks on kerge soojuse ja elektri muundamise režiim, teine on otsene valguse ja elektri muundamise režiim.
(1) kerge soojuse ja elektri muundamise režiim kasutab elektrienergia tootmiseks päikesekiirguse tekitatud soojusenergiat. Üldiselt konverteerib päikesekollektor soojusenergiat töövahendi auruks ja juhib auruturbiini elektri tootmiseks. Esimene protsess on valguse soojuse muundamise protsess; Viimane protsess on termoelektriline muundamine.
(2) otsese valguse elektrienergia muundamise meetod kasutab fotoelektrilist efekti, et vahetada päikesekiirguse energia otse energiaks. Valguselektri muundamise põhiseade on päikesepatarei. Päikesepatarei on omamoodi seade, mis vahetab päikesevalguse energia fotogalvaanilise efekti tõttu otse energiaks. See on pooljuhtfotodiood. Kui päikesevalgus satub fotodioodini, muudab fotodiood päikeseenergia energiat elektrienergiaks ja tekitab voolu. Kui paljud rakud on ühendatud järjestikku või paralleelselt, võivad nad muutuda suhteliselt suure väljundvõimsusega päikesesüsteemideks.
