Ko svetovni viri energije postajajo vse bolj napeti, se sončna energija imenuje nov razvoj energije in v naših življenjih uporabljamo več sončnih celic. Sončna celica temelji na polprevodniških materialih. Ko fotoelektrični material absorbira svetlobno energijo in pride do fotoelektrične pretvorbe, tako da generira tok, kakšen je princip delovanja sončne celice? Sončna celica je naprava, ki neposredno pretvarja svetlobo v električno energijo s pomočjo fotoelektričnega učinka ali fotokemičnega učinka. Ko sonce zasije na polprevodniku, se nekaj odseva od površine, preostanek pa absorbira ali prenaša polprevodnik. Nekatera absorbirana svetloba seveda postane toplota, medtem ko drugi fotoni trčijo z valenčnimi elektroni, ki sestavljajo polprevodnik, in tako ustvarjajo pare elektron-lukenj. Na ta način se svetlobna energija pretvori v električno energijo v obliki parov elektron-luknja.
Fizikalna osnova sončnih celic
Ko sončna svetloba osvetli pn spoj, se elektroni v polprevodniških elektronih, ki nastanejo zaradi pridobitve svetlobne energije, ustrezno tvorijo pare elektrona in lukenj, in pod vplivom električnega polja pregrade se elektroni usmerijo proti regiji vzorca. Luknje so usmerjene proti območju P-tipa, tako da je v regiji presežnih elektronov, P regija pa ima odvečne luknje. Tako se v bližini pn spoja tvori foto-generirano električno polje nasproti smeri električnega polja pregrade.
Če je v polprevodniku pn spoj, se na obeh straneh p-tipa in n-tipa vmesnika tvori pregradno električno polje, ki lahko vnese elektrone v N območje in luknje v P območje, tako da je presežek presežen. elektronov v območju N in je presežna P regija. Luknja tvori generirajoče električno polje svetlobe, ki je nasproti smeri električnega polja pregrade v bližini stičišča PN.
Obstaja več kot ducat polprevodniških materialov za proizvodnjo sončnih celic, zato obstaja več vrst sončnih celic. Trenutno so najbolj zrele in komercialno dragocene sončne celice silicijeve sončne celice. V nadaljevanju so primeri silicijeve sončne celice, ki podrobno uvajajo načelo delovanja sončnih celic.