الكيمياء الضوئية هي العملية التي يستخدمها الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. تعتمد العملية على وجود عنصريْن في الخلية الشمسية، السيليكون والفوسفور.
عندما يضرب الضوء الشمسي السطح المغطى بالسيليكون، يتحرر جزيء إلكترون من السيليكون، مما يؤدي إلى إنتاج فجوة إلكترونية في ذرة السيليكون. يتم جمع هذه الفجوات في الفوسفور، الذي يعمل على نقل الإلكترونات إلى الوصلات الكهربائية في الخلية الشمسية، مما ينتج تيار كهربائي.
وتُستخدم العملية الكيميائية المذكورة أعلاه في صناعة الخلايا الشمسية التي تنتج الكهرباء الشمسية. ويتم تركيب هذه الخلايا في الألواح الشمسية، التي بدورها تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. وتُستخدم هذه الألواح الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية في المنازل والمباني والمحطات الكهربائية.