सौर सेल विद्युत उत्पादन प्रणाली फोटोवोल्टिक प्रभाव के सिद्धांत का उपयोग करके बनाई गई है। यह एक विद्युत उत्पादन प्रणाली है जो सौर विकिरण ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इसमें मुख्य रूप से दो भाग होते हैं: सौर सेल सरणी और इन्वर्टर। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है: जब दिन के दौरान धूप होती है, तो सौर सेल सरणी द्वारा उत्पन्न बिजली सीधे ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर के माध्यम से एसी पावर ग्रिड में संचारित होती है, या सौर ऊर्जा द्वारा उत्पन्न बिजली सीधे आपूर्ति की जाती है। ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर के माध्यम से एसी लोड।
सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन सौर सेल मॉड्यूल और अर्धचालक सामग्रियों के इलेक्ट्रॉनिक गुणों पर निर्भर करता है। जब अर्धचालक पीएन जंक्शन पर सूरज की रोशनी चमकती है, तो पीएन जंक्शन बाधा क्षेत्र एक मजबूत अंतर्निर्मित इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र उत्पन्न करता है, इसलिए बाधा क्षेत्र में उत्पन्न असंतुलित इलेक्ट्रॉन और छेद या बाधा क्षेत्र के बाहर उत्पन्न असंतुलित इलेक्ट्रॉन और छेद बाधा में फैल जाते हैं क्षेत्र, अंतर्निहित इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, विपरीत दिशाओं में चलते हैं और बाधा क्षेत्र को छोड़ देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पी क्षेत्र की क्षमता में वृद्धि होती है और एन क्षेत्र की क्षमता में कमी आती है, जिससे वोल्टेज और करंट उत्पन्न होता है बाहरी सर्किट में, प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना।
सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। एक ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली है, जो एक छोटे बिजली संयंत्र की तरह एक मानक इंटरफ़ेस के माध्यम से सार्वजनिक पावर ग्रिड से जुड़ी होती है; दूसरी स्वतंत्र बिजली उत्पादन प्रणाली है, जो अपने स्वयं के बंद-सर्किट सिस्टम के अंदर एक सर्किट बनाती है। ग्रिड-कनेक्टेड विद्युत उत्पादन प्रणाली प्राप्त सौर विकिरण ऊर्जा को उच्च-आवृत्ति प्रत्यक्ष धारा रूपांतरण के माध्यम से फोटोवोल्टिक सरणी के माध्यम से उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करती है, और फिर ग्रिड वोल्टेज के समान आवृत्ति और चरण के साथ एक साइनसोइडल प्रत्यावर्ती धारा का उत्पादन करती है। इन्वर्टर द्वारा उलटा होने के बाद ग्रिड। स्वतंत्र बिजली उत्पादन प्रणाली की फोटोवोल्टिक सरणी पहले लोड की आपूर्ति के लिए प्राप्त सौर विकिरण ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करेगी, और चार्जिंग नियंत्रक से गुजरने के बाद अतिरिक्त ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा के रूप में बैटरी में संग्रहीत करेगी।