1. Fotovoltinis efektas:
Saulės elementų energijos konversijos pagrindas yra puslaidininkių PN jungties fotovoltinis efektas. Kai šviesa įsijungia puslaidininkiniame fotovoltiniame prietaise, fotonai, kurių energija yra didesnė nei draudžiamas silicio juostos plotis, per silpą praeina per atspindinčią plėvelę, o fotogeneruotos elektronų skylės poros yra sužadintos N regione, išeikvojimo regione ir P regionas.
Išeikvojimo zona: fotogeneruoti elektronai - po to, kai jie generuojami išeikvojimo regione, skylės poros iš karto atskiriamos nuo įmontuoto elektrinio lauko, fotogeneruoti elektronai siunčiami į N regioną, o fotogeneruotos skylės įstumiamos į P regioną. Pagal išeikvojimo aproksimacijos sąlygą, nešiklio koncentracija išeikvojimo srities riboje yra maždaug 0, tai yra, p = n = 0.
N regione: fotogeneruoti elektronai - po to, kai sukuriama skylės pora, fotogeneruota skylė pasiskirsto į pn sankryžos ribą. Kai jis pasiekia PN sankryžos ribą, jis nedelsiant patenka į įmontuotą elektrinį lauką, ir jį traukia elektros lauko jėga, kad jis būtų nutolęs. Plotas patenka į P sritį, o fotogeneruoti elektronai (daugialypiai) yra palikti N srityje.
P regione: fotogeneruoti elektronai (maži vaikai) pirmiausia patenka į N regioną dėl difuzijos, o tada dreifas dėl dreifo ir fotogeneruotų skylių (daugiapakopių) lieka P regione. Taigi, abiejose pn sankryžos pusėse susidaro teigiamų ir neigiamų krūvių kaupimasis taip, kad N regionas saugo perteklinius elektronus, o P regione yra perteklinių skylių. Tokiu būdu susidaro fotofizinis elektrinis laukas su įmontuotu elektriniu lauku priešinga kryptimi.
1. Be dalinio barjerinio elektrinio lauko poveikio panaikinimo, fotogeneruotas elektrinis laukas taip pat daro teigiamą P srities įkrovą, neigiamai įkrautą N regioną ir ploną sluoksnį tarp N regiono ir P srities generuoja elektromotorinė jėga, kuris yra fotovoltinis efektas. Kai akumuliatorius prijungtas prie apkrovos, fotovertimo srovė teka iš P-zonos apkrovos į N-zoną, o galia gaunama apkrova.
2. Jei abiejuose galuose PN jungtys yra atviros, galima išmatuoti elektromotorinę jėgą, kuri vadinama atvirosios grandinės įtampa Uoc. Tipinė atvirosios grandinės įtampa kristalinėms silicio ląstelėms yra nuo 0,5 iki 0,6 V.
3. Jei išorinė grandinė yra trumpojo jungimo metu, per išorinę grandinę teka šviesos srovė, proporcinga įeinančios šviesos energijai. Ši srovė vadinama kelio srovė Isc.
Veiksniai, turintys įtakos fotokamerai:
1. Kuo daugiau elektronų skylučių porų generuoja sąsajos sluoksnio šviesa, tuo didesnis srovė.
2. Kuo daugiau šviesos energijos sugeria sąsajos sluoksnis, tuo didesnė sąsajos sritis, ty kuo didesnis akumuliatoriaus plotas, tuo didesnė srovė susidaro saulės elemente.
3. Saulės elemento N zona, išeikvojimo zona ir P zona gali generuoti fotogeneruotus nešiklius;
4. Kiekvienoje zonoje sukurtos fotonuotraukos turi išeiti per išeikvojimo zoną prieš rekombinaciją, kad prisidėtų prie fotokonkurso. Todėl faktinė nuotraukų generuojama srovė turi atsižvelgti į įvairius veiksnius, pvz., Generavimą ir rekombinaciją, difuziją ir dreifą kiekvienoje zonoje.