Nguyên tắc chính của quá trình phát điện quang điện là hiệu ứng quang điện của chất bán dẫn. Khi một phôtôn chiếu vào kim loại, năng lượng của nó có thể bị êlectron trong kim loại hấp thụ hoàn toàn. Năng lượng mà êlectron hấp thụ đủ lớn để thắng trọng lực bên trong của kim loại và thoát ra khỏi bề mặt kim loại để trở thành quang điện tử. Nguyên tử silic có bốn electron lớp ngoài cùng. Nếu năm electron ngoài cùng như nguyên tử phốt pho được pha tạp vào silicon nguyên chất, nó sẽ trở thành chất bán dẫn loại n; Chất bán dẫn loại P có thể được hình thành bằng cách pha tạp các nguyên tử có ba điện tử bên ngoài, chẳng hạn như bo, vào silicon tinh khiết. Khi loại p và loại n được kết hợp, hiệu điện thế giữa bề mặt tiếp xúc sẽ được hình thành, trở thành pin mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tiếp giáp pn, dòng điện chạy từ mặt loại p sang mặt loại n, tạo thành dòng điện.
Hiệu ứng quang điện là hiện tượng ánh sáng gây ra hiệu điện thế giữa các phần khác nhau của chất bán dẫn hoặc chất bán dẫn và kim loại không đồng nhất. Trước hết, đó là quá trình biến đổi photon (sóng ánh sáng) thành electron và năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện; Thứ hai là quá trình hình thành hiệu điện thế.
Sau khi đúc thỏi, bẻ và cắt thỏi, polysilicon được tạo thành tấm silicon để xử lý. Tiếp giáp pn được hình thành bằng cách pha tạp và khuếch tán một lượng nhỏ boron, phốt pho,… Sau khi in lưới, hồ bạc được in trên tấm silicon để làm dây lưới. Sau khi thiêu kết, điện cực phía sau được tạo ra cùng lúc, và một lớp phủ chống phản xạ được phủ trên bề mặt của dây lưới. Tấm pin được làm ở đây. Một bảng mạch lớn được hình thành bởi sự sắp xếp và kết hợp các miếng pin thành các mô-đun pin. Nhìn chung, các thành phần được bao quanh bởi khung nhôm, mặt trước được phủ kính và mặt sau được lắp đặt các điện cực. Với các mô-đun pin và các thiết bị phụ trợ khác, một hệ thống phát điện có thể được hình thành. Để chuyển đổi DC sang AC, cần phải cài đặt một bộ chuyển đổi dòng điện. Sau khi phát điện, nó có thể được lưu trữ bằng pin lưu trữ hoặc đầu vào lưới điện công cộng. Trong giá thành của hệ thống phát điện, môđun ắc quy chiếm khoảng 50%, bộ biến dòng, chi phí lắp đặt, các thành phần phụ trợ khác và các chi phí khác chiếm khoảng 50% khác.
