A nap ragyog a félvezető pn csomóponton, és egy új lyuk-elektron párot alkot. Az elektromos mező hatása alatt a pn csomóponton a lyuk a p régióból az n régióba áramlik, és az elektron áramlik az n régióból a p régióba. Így működnek a fotovoltaikus napelemek.
A napenergia-termelésnek két módja van a napenergia-termelésnek, az egyik a fény-hő-villamosenergia-átalakítási mód, a másik pedig a közvetlen fény-villamosenergia-átalakítási mód.
(1) a fény-hő-villamos átalakítás módja HASZNÁLJA a napsugárzás által termelt villamos energiát. Általában a napkollektor átalakítja a felszívott hőenergiát a munkaközeg gőzbe, és a gőzturbina villamos energiát hoz létre. Az előbbi eljárás a fényhő-átalakítási folyamat; Ez utóbbi eljárás termoelektromos átalakítás.
(2) A közvetlen fény-villamos átalakítási módszer a fényelektromos hatást alkalmazza, hogy a napsugárzás energiáját villamos energiává alakítsa. A fényelektromos átalakítás alapvető eszköze a napelem. A napelem egy olyan eszköz, amely a fotovoltaikus hatás miatt közvetlenül átalakítja a napenergia-energiát villamos energiává. Ez egy félvezető fotodióda. Amikor a napfény megérinti a fotodiódát, a fotodióda megváltoztatja a napfény energiáját és áramot generál. Ha sok sejt sorozaton vagy párhuzamosan van csatlakoztatva, akkor ezek viszonylag nagy kimeneti teljesítményű napelemekké válhatnak.
