Ein Photon ist ein Teilchen des Lichts, das eine zentrale Rolle in der Photovoltaik spielt. Es ist ein Lichtquant – ein Teilchen ohne Masse, das Energie trägt, die proportional zur Strahlungsfrequenz ist.

In der Photovoltaik wird die Energie, die Photonen tragen, in Strom umgewandelt. Dies geschieht durch den sogenannten Photoeffekt: Wenn ein Photon auf ein Elektron in einer Solarzelle trifft, kann es seine Energie an dieses Elektron übertragen. Wenn die Energie des Photons ausreicht, kann es das Elektron aus seiner festen Verbindung im Gitter herauslösen und so einen elektrischen Strom erzeugen.

Die Energie eines Photons hängt von seiner Frequenz ab, wobei höhere Frequenzen mehr Energie bedeuten. Nur Photonen mit einer bestimmten Mindestenergie sind in der Lage, den Photoeffekt auszulösen und damit Elektronen zu lösen.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Photonen, die auf eine Solarzelle treffen, auch dazu in der Lage sind, Elektronen zu lösen. Photonen mit zu geringer Energie werden nicht absorbiert, sondern passieren die Zelle ungenutzt. Ist die Energie des Photons hingegen zu groß, wird nur ein Teil genutzt, um das Elektron zu lösen, der Rest geht als Wärme verloren.