Fotovoltaik adalah konversi langsung terang menjadi listrik pada tingkat atom. Beberapa bahan menunjukkan sebuah properti yang dikenal sebagai Efek fotolistrik yang menyebabkan mereka untuk menyerap foton cahaya dan melepaskan elektron. Photovoltaic modul pertama dibangun oleh Bell Laboratories pada tahun 1954.
Efek fotovoltaik terjadi pada sel surya. Sel surya ini terdiri dari dua jenissemikonduktor-tipe-p dan tipe-n - yang bergabung bersama untuk membuat pertemuan p-n.
Dengan bergabung dengan dua jenis semikonduktor, fieldis listrik yang terbentuk di wilayah persimpangan seperti elektron bergerak ke sisi positif p danlubangpindah ke sisi n negatif. Bidang ini menyebabkan negatif partikel bermuatan untuk bergerak dalam satu arah dan partikel bermuatan positif dalam arah lain.
Cahaya terdiri dari foton. Foton ini dapat diserap oleh sel fotovoltaik - jenis sel yang menyusun panel surya. Ketika cahaya yang cocokpanjang gelombangadalah kejadian pada sel-sel ini, energi foton ditransfer keAtommateri pampasan dalam pertemuan p-n. Secara khusus, energi ditransfer ke elektron dalam materi. Hal ini menyebabkan elektron untuk melompat ke keadaan energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai band konduksi. Ini meninggalkan "lubang" di valence band yang elektron melompat dari. Gerakan dari elektron karena energi tambahan menciptakan duapembawa muatan, pasangan elektron-lubang.
Karena medan listrik yang ada sebagai hasil dari pertemuan p-n, elektron yang bergerak ke sisi n negatif dan positiflubangpindah ke p-sisi oleh karena itu datang dengan efek fotovoltaik.