Mae golau'r haul yn disgleirio ar gyffordd p-n lled-ddargludyddion, gan ffurfio parau tyllau electronau newydd. O dan ddylanwad maes trydan adeiledig y gyffordd p-n, mae tyllau yn llifo o'r rhanbarth n i'r rhanbarth p, ac mae electronau'n llifo o'r rhanbarth p i'r n-rhanbarth, gan ffurfio cerrynt trydan pan gysylltir y gylched. Dyma egwyddor weithredol cell solar yn seiliedig ar yr effaith ffotodrydanol.
Mae llun uniongyrchol-i-drosi trydan yn defnyddio'r effaith ffotofoltäig i drosi ynni ymbelydredd solar yn ynni trydanol yn uniongyrchol. Y ddyfais sylfaenol ar gyfer y trawsnewid hwn yw'r gell solar. Mae cell solar yn ddyfais sy'n trosi ynni solar yn ynni trydanol yn uniongyrchol oherwydd yr effaith ffotofoltäig. Mae'n ffotodiod lled-ddargludyddion. Pan fydd golau'r haul yn disgleirio ar y ffotodiod, mae'n trosi golau'r haul yn ynni trydanol, gan gynhyrchu cerrynt trydan. Gall llawer o gelloedd sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres neu gyfochrog ffurfio arae o gelloedd solar gyda phŵer allbwn cymharol fawr. Mae celloedd solar yn fath newydd addawol o ffynhonnell pŵer gyda thair prif fantais: sefydlogrwydd, glendid a hyblygrwydd. Mae gan gelloedd solar oes hir; cyhyd â bod yr haul yn bodoli, gellir defnyddio celloedd solar am amser hir gyda buddsoddiad un amser. O'i gymharu â chynhyrchu pŵer thermol a chynhyrchu pŵer niwclear, nid yw celloedd solar yn achosi llygredd amgylcheddol.
Prif egwyddor benodol system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yw effaith ffotodrydanol lled-ddargludyddion. Pan fydd ffoton yn taro metel, gall ei egni gael ei amsugno'n llwyr gan electron o fewn y metel. Os yw'r egni sy'n cael ei amsugno yn ddigon mawr, gall yr electron oresgyn atyniad mewnol y metel, dianc o'r wyneb metel, a dod yn ffotoelectron. Mae gan atomau silicon bedwar electron allanol. Os yw atomau â phum electron allanol, megis atomau ffosfforws, yn cael eu hychwanegu at silicon pur, mae'n dod yn lled-ddargludydd math N-; os ychwanegir atomau â thri electron allanol, megis atomau boron, mae lled-ddargludydd math P yn cael ei ffurfio. Pan gyfunir lled-ddargludyddion math P a math N, mae gwahaniaeth potensial yn cael ei greu yn y rhyngwyneb, gan ffurfio cell solar. Pan fydd golau'r haul yn disgleirio ar y gyffordd P-N, mae tyllau'n symud o'r rhanbarth P i'r rhanbarth N, ac mae electronau'n symud o'r rhanbarth N i'r rhanbarth P, gan greu cerrynt trydan.