Systemau ffotofoltäig yn y uniongyrchol trosi golau trydan ar y lefel atomig. Mae rhai deunyddiau arddangos eiddo a adwaenir fel yr effaith ffotodrydanol sy'n achosi iddynt amsugno photons o oleuni a rhyddhau electronau. Adeiladwyd y modiwl ffotofoltäig cyntaf gan labordai Bell yn 1954.
Mae effaith ffotofoltaidd yn digwydd mewn celloedd solar. Mae celloedd solar hyn yn cynnwys dau fath gwahanol oSemiconductors-math o p a n-math-sy'n ymuno gyda'i gilydd i greu Cyffordd p n.
Drwy ymuno â ddau fath hyn o led-ddargludyddion, fieldis trydan a ffurfiwyd yn y rhanbarth y gyffordd wrth symud electronau i p-ochr gadarnhaol actyllausymud i n-ochr negyddol. Mae'r maes hwn yn achosi negyddol charged gronynnau i symud i un cyfeiriad ac yn gadarnhaol gronynnau charged i'r cyfeiriad arall.
Mae goleuni yn cynnwys photons. Gall hyn photons gael eu hamsugno o celloedd ffotofoltäig-y math o gell a threfnu alawon paneli solar. Pan fydd golau o'r addastonfeddMae digwyddiadau ar y celloedd hyn, trosglwyddir y photon yn ynni iatomy deunydd semiconducting yn y gyffordd p n. Yn benodol, trosglwyddir yr ynni i electronau yn y deunydd. Mae hyn yn achosi i'r electronau i neidio i gyflwr ynni uwch a elwir y band dargludiad. Mae hyn yn gadael ar ei hôl hi "twll" yn y band Valence hefyd y dywedodd yr electron neidio i fyny o. Mae'r symudiad hwn electron o ganlyniad i'r ynni ychwanegol yn creu daucludwyr tâl, pâr electron twll.
Oherwydd y maes trydanol sy'n bodoli o ganlyniad i Gyffordd p n, mae electronau yn symud i n-ochr negyddol ac yn gadarnhaoltyllauDaw'r symudiad i ochr p felly gyda'r effaith ffotofoltaidd.