Le celle fotovoltaiche, elemento base dei moduli solari, funzionano grazie a un fenomeno fisico noto come effetto fotoelettrico. Il materiale di base utilizzato è un semiconduttore, capace di liberare elettroni quando assorbe fotoni dalla luce solare. Questo processo genera una « coppia elettrone-lacuna »: l’elettrone libero e la lacuna (una carica positiva).