Il meccanismo per cui avviene detta trasformazione viene detto “effetto fotovoltaico”
L'effetto fotovoltaico, osservato per la prima volta nel 1839 da Becquerel, costituisce una delle prove indirette della natura corpuscolare delle onde elettromagnetiche.
La teoria fisica che spiega l'effetto fotovoltaico fu pubblicata nel 1905, assieme ad un ampio saggio sull’effetto fotoelettrico, da A. Einstein che ricevette per questo il premio Nobel.
A grandi linee il fenomeno può così essere sintetizzato: quando una radiazione elettromagnetica investe un materiale può, in certe condizioni, cedere energia agli elettroni più esterni degli atomi del materiale e, se questa è sufficiente, l'elettrone risulta libero di allontanarsi dall'atomo di origine, generando così un flusso di corrente.
Questo è in sintesi ciò che avviene nelle celle fotovoltaiche dei pannelli.