ส่วนของแผงโซลาร์เซลล์ที่ดูดซับแสง

แผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยเซลล์หลายสิบเซลล์ที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเอาต์พุตเท่ากับจำนวนเซลล์ทั้งหมดในแผง วัสดุที่ใช้งานในแต่ละเซลล์คือซิลิกอนซึ่งเป็นองค์ประกอบเดียวกับที่ใช้ทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตต ซิลิคอนมีคุณสมบัติโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งจะสร้างกระแสเมื่อคุณส่องแสง

กลุ่มธาตุพิเศษที่เรียกว่าเมทัลลอยด์ครอบครองพื้นที่ระหว่างโลหะและอโลหะในตารางธาตุ metalloids มีคุณสมบัติบางอย่างของโลหะและอโลหะบางชนิด ตัวอย่างเช่น เมทัลลอยด์สามารถเปราะได้เหมือนอโลหะ แต่นำไฟฟ้าได้เหมือนกับโลหะ สองตัวอย่างหลักของธาตุโลหะคือซิลิกอนและเจอร์เมเนียม ในสองสิ่งนี้ ซิลิคอนมีประโยชน์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากกว่า เนื่องจากเจอร์เมเนียมมีปัญหาในสภาพแวดล้อมที่ร้อนกว่าอุณหภูมิห้อง

กระบวนการที่เรียกว่ายาสลบจะผสมสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยลงในซิลิกอน ทำให้คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์เปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น เมื่อเติมซิลิกอนด้วยโบรอน จะมีประจุไฟฟ้าบวกมากเกินไป ประจุของซิลิกอนเจือด้วยสารหนูจะกลายเป็นลบ เซลล์แสงอาทิตย์เป็นแซนวิชที่มีซิลิกอนสองชั้น ชั้นหนึ่งเป็นบวกและอีกชั้นเป็นลบ ทั้งสองด้านทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่

เมื่อแสงตกบนพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์ พลังงานจะเคลื่อนอิเล็กตรอนในซิลิกอน เมื่อเชื่อมต่อกับวงจร โซลาร์เซลล์จะกลายเป็นแหล่งกระแสไฟฟ้า แม้ว่ากระแสที่จ่ายโดยเซลล์เดียวจะมีขนาดเล็ก - ตามลำดับไม่กี่มิลลิแอมป์ - กระแสของเซลล์จำนวนมากในแผงโซลาร์เซลล์ที่รวมเข้าด้วยกันจะให้กระแสหลายแอมป์

ในความมืดมิด โซลาร์เซลล์จะไม่ผลิตกระแสไฟฟ้า เมื่อปริมาณแสงเพิ่มขึ้น เอาต์พุตของเซลล์ก็เช่นกัน กระแสสูงสุดของเซลล์ถูกจำกัด อย่างไรก็ตาม; แสงเพิ่มเติมใด ๆ ที่เกินความสว่างสูงสุดจะไม่ให้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้น นอกจากความสว่างแล้ว ความยาวคลื่นของแสงตกกระทบก็มีความสำคัญเช่นกัน เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนทั่วไปตอบสนองต่อส่วนที่มองเห็นได้และอินฟราเรดส่วนใหญ่ของสเปกตรัมแสงของดวงอาทิตย์ แต่ความยาวคลื่นบางส่วนในบริเวณสีเหลืองและสีแดงถูกดูดซับได้ไม่ดี อินฟราเรดและความยาวคลื่นที่ยาวกว่าบางส่วนผ่านเซลล์แสงอาทิตย์และไม่ผลิตกระแสไฟฟ้า