Ko sončna celica prejme sončno svetlobo, silicij absorbira nekaj fotonov. Atomi silicija absorbirajo energijo fotonov, zaradi česar elektroni migrirajo in tvorijo proste elektrone, ki se kopičijo na obeh straneh spoja P-N in ustvarjajo potencialno razliko. Ko je priključeno zunanje vezje, napetost povzroči, da tok teče skozi zunanje vezje, kar ustvarja določeno izhodno moč.
Ta proces je v bistvu pretvorba fotonske energije v električno energijo. Na splošno materiali, uporabljeni v sončni celici, kaljeno steklo, EVA, TPT itd., določajo življenjsko dobo sončne celice. Sončna plošča z boljšimi materiali lahko zdrži do 25 let. Upoštevati je treba, da na sončne kolektorje vplivajo okoljski dejavniki in se bodo sčasoma starali.
Izhodna moč sončne plošče se sčasoma običajno zmanjša. Na primer, po 20 letih uporabe se bo izhodna moč zmanjšala za 30 %, po 25 letih pa za 70 %. Solarni panel je naprava, ki se odziva na svetlobo in pretvarja svetlobno energijo v električno. Različni materiali lahko povzročijo fotonapetostni učinek, kot so galijev arzenid, bakrov indijev selenid, polikristalni silicij, monokristalni silicij in amorfni silicij. Njihova načela proizvodnje električne energije so v bistvu enaka. Če vzamemo primer kristalnega silicija za razlago fotonapetostnega procesa proizvodnje električne energije: silicij tipa N- se pridobi z dopiranjem kristalnega silicija tipa P- s fosforjem, kar na koncu tvori spoj P-N.
Sončne celice, kot obetaven nov vir energije, imajo tri glavne prednosti: čistost, prilagodljivost in dolgoživost. Poleg tega imajo dolgo življenjsko dobo; ker je sonce vedno prisotno, lahko sončne celice z enkratno-naložbo uporabljate dolgo časa. V primerjavi z jedrsko in termoelektrarno sončne celice ne onesnažujejo okolja. Poleg tega so sončne celice na voljo v treh velikostih (majhne, srednje in velike) za oskrbo stanovanjskih ali srednje{4}}velikih elektrarn z močjo milijonov kilovatov, česar drugi viri energije ne zmorejo.