当外部接通电路时，在电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率，就可以转化为玩具的机械能，这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

太阳能玩具主要的部分是“太阳能电池” ，太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。

以晶体为例描述光发电过程，P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收。光子的能量传递给了硅