सौर पैनल का वह भाग जो प्रकाश को अवशोषित करता है

एक फोटोवोल्टिक सौर पैनल में दर्जनों अलग-अलग सेल होते हैं जो पैनल में सभी कोशिकाओं के कुल के बराबर आउटपुट का उत्पादन करने के लिए एक साथ वायर्ड होते हैं। प्रत्येक सेल में सक्रिय सामग्री सिलिकॉन है, वही तत्व जिससे ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स बनाए जाते हैं। सिलिकॉन में फोटोइलेक्ट्रिक गुण होते हैं, जब आप उस पर प्रकाश डालते हैं तो करंट उत्पन्न होता है।

मेटलॉयड नामक तत्वों का एक विशेष समूह आवर्त सारणी में धातुओं और गैर-धातुओं के बीच एक क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है; उपधातुओं में धातुओं के कुछ गुण होते हैं और कुछ अधातुओं के। उदाहरण के लिए, मेटलॉइड अधातुओं की तरह भंगुर हो सकते हैं लेकिन धातुओं की तरह बिजली का संचालन करते हैं। धात्विक तत्वों के दो मुख्य उदाहरण सिलिकॉन और जर्मेनियम हैं। दोनों में से, इलेक्ट्रॉनिक्स में सिलिकॉन का अधिक उपयोग होता है क्योंकि जर्मेनियम में कमरे के तापमान की तुलना में गर्म वातावरण में समस्याएं होती हैं।

डोपिंग नामक एक प्रक्रिया सिलिकॉन में छोटी मात्रा में अशुद्धियों को मिलाती है, इसके इलेक्ट्रॉनिक गुणों को बदल देती है। उदाहरण के लिए, जब सिलिकॉन को बोरॉन के साथ डोप किया जाता है, तो इसमें सकारात्मक विद्युत आवेशों का अधिशेष होता है। आर्सेनिक के साथ डोप किया गया, सिलिकॉन का चार्ज नकारात्मक हो जाता है। सौर सेल सिलिकॉन की दो परतों का एक सैंडविच है, एक सकारात्मक और दूसरा नकारात्मक। दोनों पक्ष बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के रूप में कार्य करते हैं।

जैसे ही प्रकाश सौर सेल की सतह पर पड़ता है, ऊर्जा सिलिकॉन में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करती है। एक सर्किट से जुड़ा, सौर सेल विद्युत प्रवाह का स्रोत बन जाता है। यद्यपि एक एकल कोशिका द्वारा प्रदान की जाने वाली धारा छोटी होती है - कुछ मिलीमीटर के क्रम पर - एक सौर पैनल में कई कोशिकाओं की धाराएँ एक साथ मिलकर कई एम्पीयर की धारा प्रदान करती हैं।

पूर्ण अँधेरे में सोलर सेल कोई करंट पैदा नहीं करता। जैसे-जैसे प्रकाश की मात्रा बढ़ती है, वैसे-वैसे सेल का आउटपुट भी बढ़ता है। हालाँकि, सेल की अधिकतम धारा सीमित है; अधिकतम चमक से परे कोई भी अतिरिक्त प्रकाश कोई बढ़ा हुआ विद्युत उत्पादन नहीं करता है। चमक के अलावा, घटना प्रकाश की तरंग दैर्ध्य भी मायने रखती है। एक विशिष्ट सिलिकॉन सौर सेल सूर्य के प्रकाश स्पेक्ट्रम के अधिकांश दृश्य और अवरक्त भागों पर प्रतिक्रिया करता है, लेकिन पीले और लाल क्षेत्रों में कुछ तरंग दैर्ध्य खराब अवशोषित होते हैं। कुछ इन्फ्रारेड और सभी लंबी तरंग दैर्ध्य सौर सेल से होकर गुजरती हैं और बिजली का उत्पादन नहीं करती हैं।