A fény legjobb megértése az, hogy meg kell értenünk, hogy a fénynek mind hullám-, mind részecske tulajdonságai vannak.
A fény hullámként utazik. A fény tulajdonságait az alábbi kapcsolat segítségével határozhatjuk meg
Sebesség = hullámhossz x frekvencia
Fénysebesség = 3,0 x
Hullámhossz = a hullámhossztól a hullámhosszig terjedő távolság (általában nanométerben mérve)
Frekvencia = hány hullámciklus áthalad egy rögzített ponton 1 másodpercben (1 / s egység vagy Hertz-Hz)
Azt is megértjük, hogy a fény részecskék, amelyeket fotonoknak neveznek. Ez fontos az atomspektrum jelenségeinek és a fotoelektromos hatások megértéséhez.
Amikor az elektronok a magasabb energiaszintekről az alacsonyabb szintre lépnek, a fény fotonja jön létre, amely megegyezik az elektron által elért kvantumugrás energiájával. Ezekről a fotonokról láttunk bizonyítékot, amikor lángvizsgálati kísérletet végeznek, tűzijátékot néznek, vagy neonfényekre néznek.
Ha a fotonok bizonyos anyagokat (például Si-t) találnak, az elektronokat eltávolíthatják a pályájukból. A napelem ezt kihasználja, hogy áramkört hozzon létre egy áramkörön (elektromos áram) keresztül.