تسمى الأجهزة الفولتضوئية أيضا بالخلايا الشمسية وعبارة عن أجهزة تحول طاقة الإشعاع الشمسي الساقطة إلى طاقة كهربية تمتص الفوتونات الساقطة وتتولد حاملات شحنة تتحرك خلال الحمل الخارجي لتبذل شغل كيربي. من الممكن أن تكون الأجهزة الفولتضوئية عبارة عن وصلات شوتكي المتكونة من معدن شبه موصل، أو وصلة pn، أو أجهزة pin على سبيل المثال، تتكون الخلية الشمسية المتكونة من وصلة pn سيلكونية من طبقة رقيقة من النوع-n مرسبة على وسادة من النوع p، كما هو مبين في الشكل1

الشكل :1 تركيب الخلية الشمية.

أن تصمم الأقطاب المتصلة بالجانب n على شكل أصابع لتسمح بمرور الضوء إلى الجهاز وفي

نفس الوقت تعمل كمقاومة صغيرة متصلة على التوالي. يسمح السمك الرقيق لهذه الطبقة بامتصاص معظم الفوتونات في منطقة الاستنزاف وخلال المنطقة المتعادلة في الجانب p.

يتنح عن امتصاص الفوتونات تولد أزواج الكترون فجوة والتي تتحرك في اتجاهات متعاكسة تحت تأثير المجال الكهربي المتأصل بعيد إلى النهايات الطرفية للخلية. ونتيجة لهذه الحركة يتكون فرق جهد على أطراف الدائرة المفتوحة عند توصيل مقاومة حمل خارجي فإن الإلكترونات الزائدة في الجانب n تتحرك في الدائرة الخارجية مسببة تيار (يسمى تيار ضوئي) وتصل إلى الجانب p مع الفجوات، كما يتضح في الشكل 2.

الشكل :2 مبدأ عمل وتوليد التيار بواسطة الخلية الشمسية.

مع استمرار سقوط الضوء يستمر توليد الأزواج وبالتالي يستمر تدفق التيار في الحمل. يجب طلاء

السطح بطبقة تقلل من انعكاس الضوء لتعظيم عمل الخلية.

تم الاستفادة من هذه التقنية في العديد من التطبيقات وأهمها تسخير الطاقة الضوئية في تسيير السيارات، يبين الشكل 3 صورة سيارة الأحلام هوندا التي تم تصميمها عام 1996 وتعمل بواسطة الخلية الفولتضوئية.

الشكل 3 سيارة الأحلام هوندا.