Принцип работы фотоэлемента заключается в преобразовании энергии светового излучения в электрический сигнал. 1

В фотоэлементах с внешним фотоэффектом это происходит так: при воздействии излучения на катод часть электронов получает дополнительную энергию, после чего они попадают в вакуумную среду колбы и, благодаря возникшему в результате подключения к электродам источника питания электрическому полю, направляются к аноду. 1 Величина возникающего фототока прямо пропорциональна силе светового потока. 1

В вентильных фотоэлементах (с запорным слоем) принцип работы заключается в том, что при прохождении светового потока и попадании его на фотослой проводник и полупроводник приобретают разноименные заряды. 1

В фотоэлементах с внутренним фотоэффектом источник излучения световой энергии вызывает увеличение энергии у части электронов вещества, ионизацию атомов и образование новых носителей зарядов (электронов и дырок), вследствие чего уменьшается электрическое сопротивление освещаемого материала. 5