Bức xạ mặt trời từ ánh sáng mặt trời bao gồm các photon có mức năng lượng khác nhau và tỷ lệ xuất hiện của ánh sáng rơi vào tế bào PV tạo ra các sóng mang điện tích, từ đó tạo ra một dòng điện như được đề xuất trong [26]. Nếu các photon này ở mức năng lượng cao hơn, năng lượng của của chúng sau khi va đập vào chất bán dẫn sẽ làm bật ra các điện tích âm và các điện tích này vượt qua khe hở của các chất bán dẫn và tiến về phía bên kia. Lúc này sẽ tạo ra hai lớp vật chất tích điện trái dấu. Như vậy một nguồn điện DC đã được tạo ra. Còn ngược lại, các photon ở mức năng lượng thấp hơn thì khơng tạo được ảnh hưởng và khơng tạo ra dịng điện nào cả. Do đó, tốc độ phát điện của các tấm bán dẫn phụ thuộc vào tần số ánh sáng tới và khả năng của chất bán dẫn để hấp thụ ánh sáng tới. Khả năng của chất bán dẫn phụ thuộc vào các
yếu tố như năng lượng ngưỡng, nồng độ nội tại các hạt mang điện và tốc độ kết hợp của chất bán dẫn.
2.1.1 Đặc tính của tế bào quang điện
Một tế bào PV, khi tại cường độ ánh sáng nhất định, đưa ra một đầu ra ở dạng điện áp V (V), dịng điện I (A), và cơng suất P (W). Các giá trị của V, I và P hiển thị hiệu suất và giúp xác định các đặc tính của một tế bào PV đó là mối tương quan giữa I-V (điện áp - dịng điện) và P-V (cơng suất - điện áp). Tế bào PV cho các đặc tính phi tuyến tính cần được nghiên cứu và phân tích trong khi vẫn lưu ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến chúng như trình bày trong các nghiên cứu [28-30]. Theo nghiên cứu [31], qua hình 2.2 cho thấy các đặc tính của một tế bào PV tiêu chuẩn. Ở đây ISClà dòng ngắn mạch, VOC là điện áp hở, MPP là công suất cực đại, IMPvà VMPlà dòng điện và điện áp tương ứng tại MPP.