Panele słoneczne wykorzystują głównie światło, w szczególności światło słoneczne, do wytwarzania energii elektrycznej w procesie znanym jako efekt fotowoltaiczny. Ogniwa fotowoltaiczne (PV), będące elementami składowymi paneli słonecznych, przekształcają światło słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. Kiedy fotony (cząstki światła) światła słonecznego uderzają w materiał półprzewodnikowy w ogniwie fotowoltaicznym, przekazują swoją energię elektronom w materiale, powodując ich wzbudzenie i ruch, tworząc prąd elektryczny. Proces ten jest niezależny od temperatury światła słonecznego; tak długo, jak jest wystarczająca ilość światła słonecznego, ogniwa fotowoltaiczne mogą wytwarzać energię elektryczną, niezależnie od tego, czy na zewnątrz jest gorąco, czy zimno.
Panele słoneczne zasilane są światłem, zwłaszcza światłem słonecznym. Światło słoneczne obejmuje spektrum długości fal, a ogniwa fotowoltaiczne są zaprojektowane tak, aby wychwytywać światło widzialne oraz niektóre części widma światła podczerwonego i ultrafioletowego (UV). Te fotony światła zapewniają energię potrzebną do wzbudzenia elektronów w materiale półprzewodnikowym ogniwa fotowoltaicznego, generując prąd elektryczny. Wydajność paneli słonecznych w przetwarzaniu światła słonecznego na energię elektryczną zależy od takich czynników, jak intensywność światła słonecznego, kąt padania i jakość materiałów, z których wykonane są ogniwa fotowoltaiczne.
Panele słoneczne działają głównie w oparciu o lekki składnik światła słonecznego, a nie ciepło lub światło UV. Chociaż promieniowanie słoneczne obejmuje ciepło i składniki UV wraz ze światłem widzialnym, to widmo światła widzialnego jest najskuteczniej przekształcane w energię elektryczną przez ogniwa fotowoltaiczne. Światło UV i promieniowanie podczerwone mogą wnosić pewną ilość energii do całkowitej mocy panelu słonecznego, ale większość konwersji energii zachodzi w zakresie światła widzialnego. Dlatego panele słoneczne są zoptymalizowane pod kątem wychwytywania i przekształcania fotonów światła widzialnego w energię elektryczną poprzez efekt fotowoltaiczny, co pokazuje, że do wytwarzania energii elektrycznej polegają raczej na świetle, a nie na ciepłu lub świetle UV.