Orkuframleiðslureglan um sólarrafhlöður byggist fyrst og fremst á ljósrafmagnsáhrifum, fyrirbæri sem breytir ljósorku beint í raforku.
Þegar sólarljós skín á sólarplötu, gleypir hálfleiðaraefnið inni í spjaldinu ljóseindaorku. Þessi ljóseindaorka örvar rafeindir í hálfleiðaranum, sem veldur því að þær hoppa frá gildissviðinu yfir á leiðnibandið og mynda rafeinda-gatapör. Inni í hálfleiðaranum hreyfast rafeindir og göt í mismunandi áttir: rafeindir hreyfast í átt að N-gerð svæði, en göt færast í átt að P-gerð svæði og mynda þannig hugsanlegan mun, eða spennu, yfir sólarplötuna. Þegar ytri hringrás er tengd sameinast rafeindir og holur aftur í gegnum ytri hringrásina og mynda straum og ná þannig fram umbreytingu ljósorku í raforku.
Kjarnahluti sólarplötu er sólarsellan, sem er venjulega gerð úr einkristölluðu sílikoni eða fjölkristölluðu sílikoni. Einkristallaðar sílikonfrumur hafa meiri umbreytingarvirkni en eru hlutfallslega dýrari; á meðan fjölkristallaðar kísilfrumur eru ódýrari, en umbreytingarvirkni þeirra er aðeins lægri en einkristölluð kísil. Fyrir utan sílikon-sólarfrumur eru einnig þunn-filmu sólarfrumur, eins og koparindíumgallíumseleníð (CIGS) og kadmíumtellúríð (CdTe) frumur. Þetta einkennist af þynnri, léttum þyngd og sveigjanleika, sem gerir þau hentug fyrir sérstakar notkunir.
Skilvirkni raforkuframleiðslu sólarrafhlaða hefur áhrif á ýmsa þætti, þar á meðal ljósstyrk, litrófsdreifingu, hitastig og skyggingu. Til að bæta skilvirkni eru sólarrafhlöður venjulega hannaðar með sérstökum hallahornum og stefnum til að hámarka móttöku sólarljóss. Ennfremur nota sumar háþróaðar sólarrafhlöður mælingarkerfi sem stilla hornið í rauntíma miðað við stöðu sólarinnar til að auka skilvirkni enn frekar.
Hvað varðar notkun eru sólarplötur mikið notaðar í íbúðarhúsnæði, atvinnuhúsnæði, iðnaðaraðstöðu og aflgjafa á afskekktum svæðum. Í íbúðageiranum er hægt að setja sólarrafhlöður á húsþök til að veita hreint, endurnýjanlegt rafmagn fyrir heimili. Í viðskipta- og iðnaðargeiranum geta stór- sólarorkuver veitt stöðugan orkustuðning fyrir fyrirtæki og dregið úr orkukostnaði. Á afskekktum svæðum eru sólarplötur áhrifarík leið til að leysa vandamál aflgjafa.
Með stöðugum tækniframförum er umbreytingarskilvirkni sólarrafhlaða stöðugt að batna og kostnaður lækkar smám saman, sem gerir sólarorku að sífellt samkeppnishæfari orkukosti. Í framtíðinni, með þróun snjallra neta og orkugeymslutækni, munu sólarplötur gegna enn mikilvægara hlutverki í orkugeiranum og stuðla að umbreytingu og sjálfbærri þróun alþjóðlegrar orkuuppbyggingar.
