האפקט הפוטו-וולטאי, העומד בבסיס פעולתם של פנסי רחוב סולאריים, נמצא ב-1839 על ידי הפיזיקאי הצרפתי אלכסנדר אדמונד בקארל. האפקט הפוטו-וולטאי מסביר כיצד אנרגיה סולארית הופכת לאנרגיה חשמלית שימושית.
תאורת רחוב פוטו-וולטאית 20 וואט
יחידת תאורת רחוב פוטו-וולטאית מורכבת ממקור אור, סוללה, בקר טעינה ופאנל סולארי. תאים סולאריים רבים הלוכדים אנרגיית שמש והופכים אותה לזרם חשמלי ישיר מרכיבים את הפאנלים הסולאריים. סיליקון גבישי, חומר מוליך למחצה המסוגל לייצר אלקטרונים ואזורים בעלי מטען שלילי וחיובי, משמש לבניית תאים סולאריים. אלקטרונים אלו נדחפים אל תוך החללים החיוביים בתאי השמש על ידי הפוטונים הנפלטים מאור השמש. כתוצאה מכך, נוצר מעגל חשמלי, ואנרגיה מופקת כאשר אלקטרונים נעים במעגל. בקרי טעינה משמשים לאגירת אנרגיה מסוללות סולאריות, המקושרות לפאנלים סולאריים. כאשר אין מספיק אור שמש להמיר במהלך הערב, קולטני הפוטו במנורת השמש מזהים זאת ומיד שואבים זרם מהסוללה כדי להאיר את מקור האור. פעם נוספת, עם עלות השחר, קולטני הצילום מזהים את אור השמש ומכבים את ה-LED באופן מיידי. יעילות הפאנל, גודל התאים הסולאריים וכמות אור השמש המתקבלת הם הגורמים העיקריים המשפיעים על הזרם שהפאנל מייצר.
