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

В фотоэлементах с внешним фотоэффектом это происходит так: 1

1. Устройство представляет собой вакуумную или наполненную газом стеклянную колбу. 1 С её внутренней стороны нанесён светочувствительный слой щелочного металла (катод). 5 Он контактирует с проводом, соединённым с отрицательным полюсом источника питания. 5
2. В середине устройства расположен электрод (анод), который соединён с положительным полюсом. 5
3. При воздействии излучения на катод часть электронов получает дополнительную энергию. 1
4. 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) при прохождении светового потока и попадании его на фотослой проводник и полупроводник приобретают разноименные заряды. 1

В термофотоэлементах тепловая энергия света преобразуется в электричество посредством термоэлектрического эффекта. 3 При этом свет нагревает один из контактов элемента, вызывая возникновение разности потенциалов. 3