Zonnepanelen wekken voornamelijk elektriciteit op met behulp van zonlicht, met name fotonen uit zonlicht die door het fotovoltaïsche effect een elektrische stroom creëren. Hoewel zonnepanelen het meest efficiënt zijn in direct zonlicht, kunnen ze elektriciteit opwekken met elk licht dat fotonen bevat binnen het juiste golflengtebereik. Dit betekent dat zonnepanelen zelfs op bewolkte dagen of bij diffuus licht elektriciteit kunnen produceren, hoewel hun efficiëntie afneemt in vergelijking met direct zonlicht. Zonnepanelen wekken echter geen elektriciteit op uit kunstmatige lichtbronnen zoals binnenverlichting of straatlantaarns, tenzij die bronnen voldoende fotonen in het juiste golflengtebereik uitzenden om het fotovoltaïsche effect te induceren.
Zonnepanelen zijn niet uitsluitend afhankelijk van direct zonlicht om elektriciteit op te wekken. Hoewel ze door de hogere concentratie aan fotonen optimaal presteren in direct zonlicht, kunnen ze op bewolkte dagen ook elektriciteit opwekken uit diffuus zonlicht. De fotovoltaïsche cellen in zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit via het fotovoltaïsche effect, waarbij fotonen uit zonlicht elektronen losslaan van atomen, waardoor een elektrische stroom ontstaat. Dit proces vindt plaats zolang er voldoende licht binnen het juiste golflengtebereik is om de elektronen in het halfgeleidermateriaal van de zonnecellen te exciteren. Daarom kunnen zonnepanelen werken en elektriciteit opwekken onder verschillende lichtomstandigheden, niet alleen wanneer de zon er direct op schijnt.
Zonnelampen, die zijn uitgerust met zonnepanelen om zonlicht voor energie te benutten, hebben zonlicht nodig om te kunnen functioneren. Het zonnepaneel laadt overdag een oplaadbare batterij op met behulp van zonlicht. Deze opgeslagen energie wordt vervolgens gebruikt om het licht ’s nachts of bij weinig licht van stroom te voorzien. Zonnelampen hebben doorgaans een sensor die ze automatisch inschakelt bij zonsondergang en bij zonsopgang uitschakelt, waarbij ze voor de verlichting afhankelijk zijn van de opgeslagen energie van de batterij. Zonder voldoende zonlicht overdag kan het zonnepaneel de batterij niet voldoende opladen, wat de prestaties en de duur van het zonnelicht tijdens de nacht beïnvloedt. Hoewel lampen op zonne-energie geen direct zonlicht nodig hebben om continu te kunnen werken, hebben ze wel overdag blootstelling aan zonlicht nodig om effectief op te laden.
Zonnepanelen laden niet uitsluitend op met direct zonlicht; ze kunnen ook opladen met diffuus licht en indirect zonlicht. Zonnepanelen wekken elektriciteit op door het fotovoltaïsche effect, waarbij fotonen uit licht elektronen in het halfgeleidermateriaal van de zonnecellen opwekken, waardoor een elektrische stroom ontstaat. Terwijl direct zonlicht de hoogste intensiteit aan fotonen levert en daardoor de elektriciteitsopwekking maximaliseert, kunnen zonnepanelen op bewolkte dagen of in de schaduw nog steeds stroom opwekken met diffuus licht. De hoeveelheid elektriciteit die onder dergelijke omstandigheden wordt geproduceerd, is lager in vergelijking met direct zonlicht, wat een verminderde efficiëntie weerspiegelt doordat minder fotonen de zonnecellen bereiken. Niettemin maakt het vermogen van zonnepanelen om elektriciteit op te wekken onder verschillende lichtomstandigheden ze veelzijdig voor toepassingen in verschillende klimaten en omgevingen.