Þegar sólarljós skín á pn-mót hálfleiðara myndast ný gat-rafeindapör. Undir virkni innbyggða rafsviðs pn-mótanna flæða holur frá n svæðinu til p svæðinu og rafeindir streyma frá p svæðinu til n svæðisins. Þegar hringrásin er tengd myndast straumur. Þetta er vinnureglan um sólarrafhlöðuna með ljósavirkjum.
Það eru tvær leiðir til að framleiða sólarorku: önnur er ljós-hita-rafmagnsbreytingaraðferð og hin er bein ljós-rafmagnsbreytingaraðferð.
(1) Ljós-hita-rafmagnsbreytingaraðferðin framleiðir rafmagn með því að nýta varmaorkuna sem myndast af sólargeislun. Almennt breytir sólarsafnarinn frásoginni varmaorku í gufu vinnuvökvans, sem knýr síðan gufuhverflinn til að framleiða rafmagn. Fyrra ferlið er ljós-hitabreytingarferlið; síðarnefnda ferlið er hita-rafmagnsbreytingarferlið, sem er það sama og venjuleg varmaorkuframleiðsla. Ókostir sólarvarmaorkuframleiðslu eru lítil skilvirkni og hár kostnaður. Talið er að fjárfesting þess sé að minnsta kosti 5 til 10 sinnum dýrari en venjuleg varmaorkuver.
(2) Bein ljós-rafmagnsbreytingaraðferð. Þessi aðferð notar ljósvakaáhrifin til að umbreyta sólargeislunarorku beint í raforku. Grunnbúnaðurinn fyrir umbreytingu ljóss og raforku er sólarsellan. Sólarsellur eru tæki sem breyta sólarljósi beint í raforku vegna ljósvakaáhrifa. Þetta eru hálfleiðara ljósdíóða. Þegar sólarljós skín á ljósdíóðuna breytir ljósdíóðan sólarljósinu í raforku og myndar straum. Þegar margar frumur eru tengdar í röð eða samhliða geta þær myndað sólarrafhlöðu með tiltölulega mikið úttak. Sólarsellur eru efnilegur nýr aflgjafi með þrjá kosti: endingu, hreinleika og sveigjanleika. Sólarsellur hafa langan líftíma. Svo lengi sem sólin er til er hægt að nota sólarsellur í langan tíma með einskiptisfjárfestingu. Í samanburði við varmaorkuframleiðslu og kjarnorkuframleiðslu valda sólarsellur ekki umhverfismengun.