Päikeseelement on seade, mis reageerib valgusele ja võib muuta valgusenergia elektriks. On palju erinevaid materjale, mis võivad tekitada fotogalvaanilist efekti, päikesepaneel, näiteks: monokristalne räni, polükristalne räni, päikesepaneelide amorfne räni, galliumarseniid, indium vaskseleniid ja nii edasi. Nende elektritootmise põhimõtted on põhimõtteliselt samad. Nüüd võtame fotogalvaanilise energia tootmise protsessi kirjeldamiseks näitena kristallilist räni. P-tüüpi kristallilist räni saab kasutada fosforiga, et saada N-tüüpi räni, päikesepaneel, mis moodustab P-N ristmiku.
Kui valgus kiirgab päikeseelemendi pinda, neelab osa fotonitest ränimaterjal;päikesepaneel fotonite energia kantakse räniaatomitesse, päikesepaneel põhjustab elektronide üleminekut, muutudes vabadeks elektronideks, kogunedes PN-ristmiku mõlemale küljele, et moodustada võimalik erinevus. Selle pinge toimel voolab päikesepaneel läbi välise vooluringi, et toota teatud väljundvõimsust. Selle protsessi olemus on: fotonenergia elektrienergiaks muundamise protsess.