Багато хто вважає, що стандартна сонячна батарея являє собою щось дуже складне , і принцип її роботи може зрозуміти лише інженер-фізик, але це не так. Для зразку розглянемо принцип роботи фотоелектричного перетворювача (ФЕП). Це напівпровідникові пристрої, які напряму перетворюють сонячну енергію в електрику.

З точки зору економічності, використання саме цього типу сонячних батарей для приватного користування в наш час найбільш актуальне, так як тут ми маємо справу з прямим одноступінчастим «переходом» сонячної енергії в електрику. Згідно з даними історичних джерел, перші фотоелектричні елементи були сконструйовані інженерами Bell Labs в 1950 році для використання в космічній промисловості.

Отже, процес переходу енергії в фотоелектричному перетворювачі з одного стану в інший заснований на так званому фотовольтаічному ефекті, що виникає в неоднорідних напівпровідникових структурах під впливом на них сонячного світла. Слід зауважити, що ефективність перетворення залежить від електрофізичних характеристик напівпровідникових елементів, оптичних властивостей перетворювача, серед яких найважливішим є фотопровідність, обумовлена явищами внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках при опроміненні їх світлом.

Коротко принцип роботи ФЕП можна пояснити на прикладі перетворювачів з p - n-переходом, які найпоширеніші в сонячній енергетиці. Нагадаємо, що p - n-перехі?д, або електронно-дірковий перехід - це область напівпровідника, в якій має місце просторова зміна типу провідності від електронної n до діркової p. На схемі зображено ділянку перетворювача, що складається з двох неоднорідних напівпровідників.

Під час опромінення модуля сонячним світлом біля межі n- і p-шарів у результаті «перетікання» зарядів утворюються об'єднані зони з некомпенсованим об'ємним позитивним зарядом в n-шарі та об'ємним негативним зарядом в p-шарі.