เมื่อมีแสงมาตกกระทบบนเซลล์แสงอาทิตย์ เม็ดสีที่อยู่ภายในจะทำหน้าที่ดูดกลืนแสงแล้วอิเล็กตรอนของเม็ดสีเองจะมีระดับพลังงานที่สูงขึ้น และสามารถเคลื่อนที่เข้าไปสู่แถบการนำของผลึกสารกึ่งตัวนำแบบแถบพลังงานกว้าง ที่มีขนาดผลึกอยู่ในระดับนาโนเมตร จากนั้นอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านชั้นฟิล์มนำไฟฟ้าโปร่งแสง(กระจกนำไฟฟ้าโปร่งแสง) และไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอกและจะเคลื่อนที่มายังขั้วไฟฟ้าอีกข้างหนึ่งซึ่งมีตัวเร่งปฏิกิริยา เช่นโลหะแพททินัม (Pt) หรือสารจำพวกคาร์บอน (C) เคลือบอยู่ แล้วอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านสารอิเล็กโทรไลท์โดยอาศัยปฏิกิริยารีดักชัน-ออกซิเดชัน (Redox) ท้ายที่สุดอิเล็กตรอนจะไหลกลับมายังเม็ดสีที่อยู่ภายในเซลล์แสงอาทิตย์อย่างเดิม โดยกระบวนการอย่างนี้จะเกิดซ้ำไปเรื่อยๆ ตราบใดที่ยังมีแสงมาตกกระทบบนเซลล์แสงอาทิตย์
ภาพที่ 1 หลักการทำงานของเซลล์แสงอาทิตยืชนิดสีย้อมไวแสง
(ที่มา : http://www.postech.ac.kr/chem/mras/eunju.htm)
