Photovoltaik bezeichnet den Prozess der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Dieser findet in so genannten Solarzellen statt. Eine Solarzelle besteht aus verschiedenen Halbleiterbauelementen. Halbleiter werden bei Licht und Wärme elektrisch leitfähig. Es sind drei Schichten vorhanden. Die beiden äusseren Schichten sind positiv und negativ geladen und die innere Schicht (Grenzschicht) ist neutral. Die Grenzschicht ist die wichtigste Schicht, da sie die Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandelt. Wird die Grenzschicht der beiden Halbleiter mit Licht bestrahlt, entsteht elektrische Spannung und die Energie des Lichts befreit negative Ladungsträger im Material. Es entsteht ein photovoltaischer Effekt. Schliesst man einen Verbraucher an, fliesst die Ladung von der positiven in die negative Schicht, der Kreislauf ist geschlossen und die Stromerzeugung ist aktiv.