У наш час сонячні батареї все більше використовуються не в космічній промисловості, а в повсякденному житті для живлення і зарядки портативних електронних пристроїв. А в деяких країнах енергія Сонця вже активно використовується не тільки в великих промислових сонячних електростанціях , Але і в домашніх міні електроустановках. Розглянемо принцип роботи сонячної батареї. Яким чином світлова енергія Сонця перетворюється в електричну? Багатьом може здатися, що принцип перетворення світлової енергії в електричну в сонячній батареї дуже складний для розуміння людині, яка не має вищої освіти в цій області. Однак це не так. Розглянемо детально цей процес на прикладі роботи фотоелектричного перетворювача, які використовуються в сонячних батареях прямого перетворення.

Перші фотоелектричні перетворювачі були створені інженерами компанії Bell Labs в 1950 році спеціально для використання в космосі. Їх основу складають напівпровідникові елементи . Під час попадання на них сонячного світла відбувається процес, заснований на фольтовольтаіческом ефекті в неоднорідних напівпровідниках , Перетворення енергії світла в електрику. Це пряме перетворення однієї енергії в іншу, оскільки сам процес одноступінчатий - не має проміжних перетворень. Ефективність такого перетворення безпосередньо залежить від електричних і фізичних властивостей напівпровідників, а також їх фотопроводимости - зміни електропровідності речовини при його освітленні.

Розглянемо докладніше процеси, що відбуваються в pn-переході напівпровідника при впливі на нього сонячного світла. Нагадаю, що pn-перехід - це область напівпровідника, де змінюється його тип провідності з електронної (n) в дірковий (p). При попаданні на перехід сонячного світла в n-області в результаті перетікання зарядів утворюється об'ємний позитивний заряд, а в p-області - об'ємний негативний заряд. Таким чином, в області pn-переходу виникає різниця потенціалів . При об'єднанні в певному порядку декількох фотоелектричних перетворювачів в модуль, а модулів в батарею, отримуємо сонячну батарею, здатну генерувати електроенергію.