A radiação solar nos comprimentos de onda vermelho a violeta explode em uma célula solar com energia suficiente para gerar eletricidade. Mas as células solares não respondem a todas as formas de luz. Os comprimentos de onda no espectro infravermelho têm muito pouco da energia necessária para soltar elétrons no silício da célula solar, o efeito que produz corrente elétrica. Os comprimentos de onda ultravioleta possuem muita energia. Esses comprimentos de onda simplesmente criam calor, o que pode reduzir a eficiência de uma célula. As células solares exigem certos comprimentos de onda no espectro da luz para gerar quantidades úteis de eletricidade.
Anatomia de uma célula solar

Uma célula solar ou fotovoltaica é um sanduíche de duas camadas de silício; uma camada, chamada tipo N, contém vestígios de elementos como o arsênico para fornecer ao material uma carga elétrica negativa; a segunda camada, chamada tipo P, é atada a outros elementos que fornecem uma carga positiva. Eletricamente, os dois lados agem como os terminais de uma bateria; quando conectada a um circuito, uma corrente elétrica flui do lado positivo, através dos componentes do circuito e para o lado negativo da célula solar. Algumas células solares usam silício na forma de cristal; outros usam silício amorfo ou parecido com vidro. O silício cristalino tende a ser mais eficiente na conversão da luz, mas custa mais do que o tipo amorfo.
Efeito do brilho

Brilho ou luminosidade é a quantidade de luz que brilha em uma célula solar. Na escuridão total, uma célula não produz eletricidade. À medida que a quantidade de luz aumenta, o mesmo acontece com a corrente da célula. Em um certo nível de brilho, no entanto, a saída da célula atinge um limite; além deste ponto, mais luz não fornece corrente adicional. As especificações de uma célula solar incluem uma classificação nominal de tensão e corrente que é a saída da célula sob luz solar direta. Para obter o máximo de produção de uma célula solar, é importante enfrentá-lo o mais diretamente possível para o sol. Um instalador de painel solar, por exemplo, montará um painel em um ângulo que capte a maioria dos raios do sol. O ângulo depende de onde você está localizado na terra: quanto mais ao norte ou ao sul você estiver do equador, mais íngreme será o ângulo. Algumas "fazendas" de energia solar têm painéis em um mecanismo que se inclina, rastreando o movimento diário do sol no céu.
Espectro, comprimento de onda e cor

A luz visível faz parte do espectro eletromagnético, uma forma de energia que também inclui ondas de rádio, ultravioleta e raios-X. As cores do arco-íris contidas na luz visível representam diferentes comprimentos de onda; o comprimento de onda da cor vermelha, por exemplo, é de cerca de 700 nanômetros, ou bilionésimos de metro, e 400 nanômetros são o comprimento de onda do violeta. As células solares respondem a muitos dos mesmos comprimentos de onda detectados pelo olho humano.
Luz solar ou luz artificial

As células solares geralmente funcionam bem com a luz solar natural, pois a maioria dos usos para dispositivos movidos a energia solar é ao ar livre ou no espaço . Como fontes artificiais de luz, como lâmpadas incandescentes e fluorescentes, imitam o espectro do Sol, as células solares também podem trabalhar em ambientes fechados, alimentando pequenos dispositivos, como calculadoras e relógios. Outras fontes artificiais, como lasers e lâmpadas de neon, têm espectros de cores muito restritos; células solares podem não funcionar tão eficientemente com sua luz.