Fotosynteettiset aurinkokennot ovat laitteita, jotka reagoivat valoon ja muuttavat valoenergian sähköksi. On olemassa monenlaisia materiaaleja, jotka voivat tuottaa aurinkosähkövaikutuksia, kuten yksikiteinen pii, monikiteinen pii, amorfinen pii, galliumarsenidi, seleeni-indiumkupari jne. Niiden sähköntuotantoperiaate on periaatteessa sama, ja nyt käytämme kiteitä esimerkki kuvaamaan aurinkosähkön tuotantoprosessia. P-tyypin kiteinen pii voidaan seostaa fosforilla N-tyypin piin saamiseksi, mikä muodostaa pN-liitoksen.
Kun valo paistaa aurinkokennon pinnalle, piimateriaali absorboi osan fotoneista; Fotonien energia siirtyy piiatomeihin, jolloin elektronit siirtyvät ja muuttuvat vapaiksi elektroneiksi. Ne kerääntyvät pN-liitoksen molemmille puolille muodostaen potentiaalieron. Kun ulkoinen piiri on kytketty, tämän jännitteen vaikutuksesta virta kulkee ulkoisen piirin läpi tietyn lähtötehon tuottamiseksi. Tämän prosessin ydin on fotonienergian muuntaminen sähköenergiaksi.