Фотондардың жұтылуы.
Электронды кемтікті жұптар генерациясы жартылайөткізгіштерді электромагниттік сәулеленудің жұтылуына алып келетін негізгі процесс болып табылады. Энергиялары :
Фотондардың жұтылуы кезінде тыйм салынған аймақ арқылы электрондардың тура өтуі болуы мүмкін (h-Планк тұрақтысы, h=6,63*10-34Дж*с; v-жиілік; Eg-тыйм салынған аймақ ені; күн элементтерінің жартылай өткізгішті материалдарына 
). Фотондардың жұтылуы мен қатар фотондардың шығаруының қатар жүруін тура емес өткелдер деп аталады.
фотондар энергиясы, 
-кристалдық тордағы атомдардың тербеліс жиілігі.
Кремний үшін жұтылу жолағының шекарасы:
Күн сәулесі фотондар ағынының жоғарғы тығыздығымен сипатталады
), сондықтан оның жартылайөткізгішті материалдармен жұтылуы электронды-кемтікті жұптардың пайда болу жылдамдығын тез өсіреді (термиялық генерацияға қосымша). Егер тасымалдаушылар генерациясы p-n-өткелге жаұын маңында болса, онда байланыс өрісі әсерінен зарядттардың кеңістікті бөлінуі мен фото-ЭҚК пайда болады. Ол ішкі тұйық тізбекте токтың пайда олуына алып келеді(7,10 сурет). Осылайша жартылайөткізгіштерде тасымалдаушылардың фотондармен генерациялануы күннен түскен жарақпен үнемі болатын термиялық генерациямен қосылады. Қараңғыда тек қана термиялық генерация болады.
Фотондарды жұтатын p-n-өткел р-типті материалдағы тұрақты ток көзі. Күн элементтерінің генерациялану шарты диод тура ығысу шартына ұқсас. Потенциалдар айырымы VB құрайды және ығысу көлемімен, сондай-ақ энергетикалық аймақтардың орналасуымен анықталады. Фотоэлемент байланысындағы кернеу VB сыртқы тізбектагі то күшіне байланысты ауысып отырады I 0-ден (қысқаша тұықталу шарты Isc) Voc –ге дейін (ашық тізбек I=0). Егер ішкі кедергі Rint жалпы кедергіге RL-ға тең болса, онда сырқы қысымға максимум энергия беріледі. Бірақ Rint жұтылған фотондар ағынымен анықталады, сондықтан күн элементтеріндегі энергетикалық шарт жақсы орындалуы үшін RL сәулеленуге байланысты өзгеріп отыруы керек.
Осыдан 7.17-ні аламыз
IL-фотондармен индукциаланған ток , ID– фотодиод тогы (темный ток фотодиода).
Фототок p-n-өткелде жұтылған фотондар санымен анықталады. Егер G0 – фотоэлементке сәуле түсу кезінде келетін ағын тығыздығы, онда x тереңдікте бірлік ауданда жұтылған энергия
Мұнда
- әлсіреу көрсеткіші (экстенция), жиілікке тығыз байланысты. Егер фотондар энергиясыың тыйым салынған аймақ ені аз болма жұтылмайды деуге болады. Егер түскен сәулелену жиілігі материалдың жұтылу жолағы шекарасынан асса, онда 1/K тереңдікте 63% энергия жұтылады., 2/К тереңдікте 86%, 3/К тереңдікте 95% . Кремний үшін 2/К тереіңдік 400мкм шамасында, күн элементі материалының минемалды қалыңдығын шектейді.
