Eine Fotozelle besteht aus einem Halbleiter, dessen Funktion von der Intensität des einfallenden Lichts abhängt. Wenn die Lichtmenge eine bestimmte Frequenz überschreitet, werden die Elektronen des Halbleiters delokalisiert oder "freigesetzt", und eine Fotozelle beginnt zu leiten. Wenn das Licht geringer ist, werden keine Elektronen freigesetzt und die Fotozelle leitet nicht.
Der in einer Fotozelle verwendete Halbleiter hat normalerweise einen sehr hohen Widerstand. Dadurch kann die Fotozelle den Stromfluss vollständig unterbrechen, wenn kein Licht vorhanden ist. Wenn Licht auf die Fotozelle fällt, überträgt es Energie in den Halbleiterteil der Zelle. Die Frequenz des einfallenden Lichts ist direkt proportional zur übertragenen Energie, daher gilt: je mehr Licht, desto mehr übertragene Energie. Wenn diese Energie einen bestimmten Wert überschreitet, werden die Elektronen des Halbleiters delokalisiert und die Fotozelle beginnt zu leiten. Aus diesem Grund leitet eine Fotozelle Elektrizität, wenn sie einer hohen Lichtintensität ausgesetzt wird.
Eine häufige Anwendung der Fotozelle ist der lichtabhängige Widerstand. LDRs werden häufig in Lichtsensoren, Straßenlaternen und energieeffizienten Beleuchtungslösungen verwendet. Eine Fotozelle spielt auch eine sehr wichtige Rolle bei der effizienten Nutzung des Tageslichts, indem sie das Licht ausschaltet, wenn das natürliche Licht ein normales Niveau erreicht.
