Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną głównie za pomocą światła słonecznego, w szczególności fotonów ze światła słonecznego, które wytwarzają prąd elektryczny w wyniku efektu fotowoltaicznego. Chociaż panele słoneczne są najbardziej wydajne w bezpośrednim świetle słonecznym, mogą wytwarzać energię elektryczną przy użyciu dowolnego światła zawierającego fotony w odpowiednim zakresie długości fal. Oznacza to, że panele słoneczne mogą wytwarzać energię elektryczną nawet w pochmurne dni lub przy rozproszonym oświetleniu, chociaż ich wydajność jest mniejsza w porównaniu z bezpośrednim światłem słonecznym. Jednakże panele słoneczne nie wytwarzają energii elektrycznej ze źródeł sztucznego światła, takich jak oświetlenie wewnętrzne lub lampy uliczne, chyba że źródła te emitują wystarczającą ilość fotonów w odpowiednim zakresie długości fal, aby wywołać efekt fotowoltaiczny.
Panele słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej nie opierają się wyłącznie na bezpośrednim świetle słonecznym. Chociaż działają optymalnie w bezpośrednim świetle słonecznym ze względu na wyższe stężenie fotonów, mogą również wytwarzać energię elektryczną z rozproszonego światła słonecznego w pochmurne dni. Ogniwa fotowoltaiczne w panelach słonecznych przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną poprzez efekt fotowoltaiczny, podczas którego fotony światła słonecznego wybijają elektrony z atomów, tworząc prąd elektryczny. Proces ten zachodzi, jeśli w odpowiednim zakresie długości fal jest wystarczająca ilość światła, aby wzbudzić elektrony w materiale półprzewodnikowym ogniw słonecznych. Dlatego panele słoneczne mogą działać i wytwarzać energię elektryczną w różnych warunkach oświetleniowych, a nie tylko wtedy, gdy bezpośrednio na nie świeci słońce.
Lampy słoneczne wyposażone w panele słoneczne umożliwiające wykorzystanie światła słonecznego do produkcji energii wymagają światła słonecznego do działania. Panel słoneczny ładuje akumulator w ciągu dnia, wykorzystując światło słoneczne. Ta zmagazynowana energia jest następnie wykorzystywana do zasilania światła w nocy lub w warunkach słabego oświetlenia. Lampy słoneczne zazwyczaj mają czujnik, który automatycznie włącza je o zmierzchu i wyłącza o świcie, wykorzystując do oświetlenia energię zmagazynowaną w akumulatorze. Bez odpowiedniego światła słonecznego w ciągu dnia panel słoneczny nie może wystarczająco naładować akumulatora, co wpływa na wydajność i czas działania światła słonecznego w nocy. Dlatego chociaż lampy solarne nie potrzebują bezpośredniego światła słonecznego do ciągłego działania, wymagają ekspozycji na światło słoneczne w ciągu dnia, aby skutecznie się ładowały.
Panele słoneczne nie ładują się wyłącznie za pomocą bezpośredniego światła słonecznego; mogą także ładować rozproszonym światłem i pośrednim światłem słonecznym. Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną poprzez efekt fotowoltaiczny, podczas którego fotony światła wzbudzają elektrony w materiale półprzewodnikowym ogniw słonecznych, tworząc prąd elektryczny. Podczas gdy bezpośrednie światło słoneczne zapewnia najwyższą intensywność fotonów, a tym samym maksymalizuje wytwarzanie energii elektrycznej, panele słoneczne mogą nadal generować energię za pomocą rozproszonego światła w pochmurne dni lub w zacienionych warunkach. Ilość energii elektrycznej wytworzonej w takich warunkach jest mniejsza w porównaniu do bezpośredniego światła słonecznego, co odzwierciedla zmniejszoną wydajność z powodu mniejszej liczby fotonów docierających do ogniw słonecznych. Niemniej jednak zdolność paneli słonecznych do wytwarzania energii elektrycznej w różnych warunkach oświetleniowych sprawia, że są one wszechstronne do zastosowań w różnych klimatach i środowiskach.