1. Lichtabsorptie: Fotonen uit zonlicht slaan het halfgeleidermateriaal van de zonnecel, typisch silicium.

2. Elektronenexcitatie: Als een foton voldoende energie heeft, kan het een elektron los van zijn atoom slaan, waardoor een "elektron-gatpaar" ontstaat.

3. Laadscheiding: Het ontwerp van de zonnecel creëert een elektrisch veld, dat de geëxciteerde elektronen scheidt van de positief geladen 'gaten'.

4. Huidige generatie: Elektronen stromen door een extern circuit, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

In wezen is de energieverandering van:

* lichte energie (fotonen) -> elektrische energie (elektronen die in een circuit stromen)

Dit proces wordt ook fotovoltaïsch effect genoemd .