پنل‌های خورشیدی از سلول‌های فتوولتائیک (PV) تشکیل شده‌اند که معمولاً از سیلیکون، یک نیمه‌رسانا، ساخته می‌شوند. هر سلول دارای دو لایه سیلیکون است، یکی با بار مثبت (نوع p) و دیگری با بار منفی (نوع n). هنگامی که نور خورشید، که از ذرات ریزی به نام فوتون تشکیل شده است، به سطح سلول PV برخورد می‌کند، به الکترون‌های موجود در سیلیکون انرژی می‌دهد. این انرژی به الکترون‌ها اجازه می‌دهد تا از اتم‌های خود جدا شده و بین دو لایه سیلیکون حرکت کنند.

این حرکت یک میدان الکتریکی در سراسر محل اتصال بین لایه‌ها ایجاد می‌کند. میدان الکتریکی مانند یک سرسره عمل کرده و الکترون‌های آزاد شده را مجبور می‌کند تا در یک جهت جریان یابند. این جریان الکترون‌ها به عنوان جریان مستقیم (DC) شناخته می‌شود. اتصالات فلزی در بالا و پایین سلول خورشیدی این برق DC را جمع‌آوری می‌کنند. از آنجا، این برق به یک اینورتر خورشیدی ارسال می‌شود که جزء حیاتی سیستم است. اینورتر برق DC را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند، نوعی از برق که توسط لوازم خانگی استاندارد و شبکه برق استفاده می‌شود. این فرآیند پاک و بی‌صدا، فراوان‌ترین منبع انرژی روی سیاره ما را برای تولید برق قابل استفاده مهار می‌کند.