La luce della radiazione solare è in realtà un flusso di fotoni. Quando cade su una cella fotovoltaica, cioè la giunzione P-N, provoca la scissione della coppia elettrone-lacuna. Gli elettroni caricati negativamente rilasciati e i buchi caricati positivamente si accumulano ai poli opposti della cella, generando una tensione elettrica costante.  Dopo aver chiuso il circuito elettrico dalle celle collegate in serie, gli elettroni viaggiano verso i buchi positivi attraverso contatti metallizzati per equalizzare il potenziale. La corrente elettrica risultante può essere elaborata da un inverter fotovoltaico o utilizzata, ad esempio, per alimentare ricevitori CC.