اساس کار سلول های خورشیدی بر مبنای نظریه برانگیختگی الکترون ها قابل توجیه می باشد. نور خورشید که به صفحات خورشیدی می تابد، باعث تحریک الکترون سل های خورشیدی می شود. الکترون سل های خورشیدی انرژی را به صورت کوانتومی (میزان مشخص) دریافت می کنند و صرف صعود به مدار بالاتر می کنند و به علت ناپایداری در مدار بالا دوباره به مدار پیشین باز می گردند. این امر موجب جابجایی این الکترون ها شده و منجر به تولید انرژی الکتریکی می شود. با در نظر گرفتن این نظریه می توان اثبات کرد که سلول های خورشیدی چگونه برق تولید می کنند.