Sebagai sumber tenaga global menjadi semakin tegang, tenaga solar dipanggil pembangunan tenaga baru, dan kita menggunakan lebih banyak sel suria dalam kehidupan kita. Sel solar adalah berdasarkan kepada bahan semikonduktor. Selepas bahan fotografi menyerap tenaga cahaya dan penukaran fotoelektrik berlaku, sehingga ia menghasilkan arus, apakah prinsip kerja sel suria? Sel solar adalah peranti yang secara langsung menukarkan tenaga cahaya kepada tenaga elektrik melalui kesan fotoelektrik atau kesan fotokimia. Apabila matahari bersinar di semikonduktor, sebahagian daripadanya tercermin dari permukaan dan selebihnya diserap atau dihantar oleh semikonduktor. Sesetengah cahaya yang diserap, tentu saja, menjadi panas, manakala foton lain bertabrakan dengan elektron valensi yang membentuk semikonduktor, dengan itu mewujudkan pasangan lubang elektron. Dengan cara ini, tenaga cahaya diubah menjadi tenaga elektrik dalam bentuk pasangan elektron-lubang.
Asas fizikal sel suria
Apabila cahaya matahari menerangi persimpangan pn, elektron dalam elektron melepaskan semikonduktor kerana pengambilalihan tenaga cahaya, sepasang pasangan lubang elektron dihasilkan, dan di bawah tindakan medan elektrik halangan, elektron dipandu ke arah kawasan corak. Lubang didorong ke arah kawasan P-jenis, sehingga ada elektron berlebihan di rantau ini, dan wilayah P mempunyai lubang yang berlebihan. Oleh itu, medan elektrik yang dijana foto bertentangan dengan arah medan elektrik penghalang dibentuk di persimpangan pn.
Jika terdapat persimpangan pn di semikonduktor, medan elektrik penghalang dibentuk di kedua-dua belah antara jenis p dan jenis antara n, yang boleh memacu elektron ke rantau N dan lubang ke rantau P, supaya terdapat lebihan elektron di rantau N, dan terdapat lebihan rantau P. Lubang itu membentuk medan elektrik yang menghasilkan cahaya yang bertentangan dengan arah medan elektrik penghalang berhampiran persimpangan PN.
Terdapat lebih daripada selusin bahan semikonduktor untuk pembuatan sel suria, dan dengan itu terdapat banyak jenis sel solar. Pada masa ini, sel solar yang paling matang dan komersial adalah sel solar silikon. Di bawah ini kita mengambil sel solar silikon sebagai contoh untuk memperkenalkan prinsip kerja sel solar secara terperinci.