Il principio più semplice della produzione di energia solare è quella che chiamiamo reazione chimica, cioè la conversione dell'energia solare in energia elettrica. Questo processo di conversione è il processo mediante il quale i fotoni dell'energia della radiazione solare vengono convertiti in energia elettrica attraverso materiali semiconduttori. Di solito viene chiamato "effetto fotovoltaico". Le celle solari sono realizzate utilizzando questo effetto.
Sappiamo che quando la luce solare colpisce un semiconduttore, alcuni fotoni vengono riflessi dalla superficie e il resto viene assorbito dal semiconduttore o trasmesso attraverso il semiconduttore. Naturalmente, alcuni dei fotoni assorbiti diventano calore, mentre gli altri si scontrano con gli elettroni di valenza degli atomi che compongono il semiconduttore, generando così coppie elettrone-lacuna. In questo modo, l'energia solare viene convertita in energia elettrica sotto forma di coppie elettrone-lacuna, e poi reagisce attraverso il campo elettrico all'interno del semiconduttore per generare una certa corrente. Se i semiconduttori della batteria vengono collegati in vari modi, si formano più correnti e tensioni. Così per quanto riguarda la potenza in uscita.