Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, το οποίο στηρίζει τη λειτουργία των ηλιακών φώτων δρόμου, βρέθηκε το 1839 από τον Γάλλο φυσικό Alexandre Edmond Becquerel. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο εξηγεί πώς η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια.
Φωτοβολταϊκό φως δρόμου 20 watt νυχτοκάμαρο
Μια φωτοβολταϊκή μονάδα φωτισμού δρόμου αποτελείται από μια πηγή φωτός, μπαταρία, ελεγκτή φόρτισης και ηλιακό πάνελ. Πολυάριθμες ηλιακές κυψέλες που συλλαμβάνουν την ηλιακή ενέργεια και τη μετατρέπουν σε άμεσο ηλεκτρικό ρεύμα αποτελούν τους ηλιακούς συλλέκτες. Η κρυσταλλική σιλικόνη, μια ημιαγωγική ουσία ικανή να παράγει ηλεκτρόνια και περιοχές τόσο αρνητικά όσο και θετικά φορτισμένα, χρησιμοποιείται για την κατασκευή ηλιακών κυττάρων. Αυτά τα ηλεκτρόνια προωθούνται στους θετικούς χώρους στα ηλιακά κύτταρα από τα φωτόνια που εκπέμπονται από το ηλιακό φως. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και παράγεται ενέργεια όταν τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα στο κύκλωμα. Οι ελεγκτές φόρτισης χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενέργειας από ηλιακές μπαταρίες, οι οποίες συνδέονται με ηλιακούς συλλέκτες. Όταν δεν υπάρχει αρκετό ηλιακό φως για μετατροπή το βράδυ, οι φωτοϋποδοχείς στην ηλιακή λάμπα το ανιχνεύουν και αντλούν αμέσως ρεύμα από την μπαταρία για να φωτίσουν την πηγή φωτός. Για άλλη μια φορά, την αυγή, οι φωτοϋποδοχείς ανιχνεύουν το ηλιακό φως και σβήνουν αμέσως το LED. Η απόδοση του πάνελ, το μέγεθος των ηλιακών κυψελών και η ποσότητα του ηλιακού φωτός που λαμβάνεται είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το ρεύμα που παράγει το πάνελ.
