Het eenvoudigste principe van de opwekking van zonne-energie is wat wij een chemische reactie noemen, dat wil zeggen de omzetting van zonne-energie in elektrische energie. Dit conversieproces is het proces waarbij zonnestralingsenergiefotonen via halfgeleidermaterialen worden omgezet in elektrische energie. Het wordt gewoonlijk het "fotovoltaïsche effect" genoemd. Met dit effect worden zonnecellen gemaakt.
We weten dat wanneer zonlicht een halfgeleider raakt, een deel van de fotonen door het oppervlak wordt gereflecteerd, en de rest wordt geabsorbeerd door de halfgeleider of doorgelaten door de halfgeleider. Natuurlijk worden sommige van de geabsorbeerde fotonen warmte, en de andere. Deze fotonen botsen met de valentie-elektronen van de atomen waaruit de halfgeleider bestaat, waardoor elektronen-gatparen ontstaan. Op deze manier wordt zonlichtenergie omgezet in elektrische energie in de vorm van het genereren van elektronen-gatparen, en reageert vervolgens via het elektrische veld in de halfgeleider om een bepaalde stroom te genereren. Als de halfgeleiders van de batterij op verschillende manieren worden aangesloten, ontstaan er meerdere stromen en spanningen. Dus qua uitgangsvermogen.