Hiệu ứng quang điện, làm nền tảng cho hoạt động của đèn đường năng lượng mặt trời, được tìm ra vào năm 1839 bởi nhà vật lý người Pháp Alexandre Edmond Becquerel. Hiệu ứng quang điện giải thích cách năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành năng lượng điện hữu ích.
Nightjar đèn đường quang điện 20 watt

Một bộ đèn đường quang điện bao gồm nguồn sáng, pin, bộ điều khiển sạc và bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Vô số pin mặt trời thu năng lượng mặt trời và biến nó thành dòng điện trực tiếp tạo nên các tấm pin mặt trời. Silicon kết tinh, một chất bán dẫn có khả năng tạo ra các vùng và electron tích điện âm và tích điện dương, được sử dụng để chế tạo pin mặt trời. Những electron này được đẩy vào không gian dương trong pin mặt trời bởi các photon phát ra từ ánh sáng mặt trời. Kết quả là, một mạch điện được tạo ra và năng lượng được tạo ra khi các electron di chuyển trong mạch. Bộ điều khiển sạc được sử dụng để lưu trữ năng lượng từ pin mặt trời, được liên kết với các tấm pin mặt trời. Khi không có đủ ánh sáng mặt trời để chuyển đổi vào buổi tối, các tế bào cảm quang trên đèn năng lượng mặt trời sẽ phát hiện ra điều này và ngay lập tức rút dòng điện từ pin để chiếu sáng nguồn sáng. Một lần nữa, vào lúc bình minh, các tế bào cảm quang phát hiện ánh sáng mặt trời và tắt đèn LED ngay lập tức. Hiệu quả của bảng điều khiển, kích thước của pin mặt trời và lượng ánh sáng mặt trời nhận được là những yếu tố chính ảnh hưởng đến dòng điện mà bảng điều khiển tạo ra.
