Interest in research concerning renewable energy sources has grown in recent decades. In this context, the study of the physical processes that are important in the conversion of solar energy radiation via the photovoltaic effect has increasingly been the topic of theoretical and experimental research. In this thesis, we discuss the photovoltaic effect in pn junctions found in Si solar cells, as well as the photoelectrochemical effect at semiconductor-electrolyte interfaces. Specifically, we propose a new linearizable model for the photocurrent-voltage characteristics of nanocrystalline TiO2 dye sensitized solar cells, as well as ZnO solar cells. We also report predicted values for fill factors. The model uses the Butler-Volmer and Nernst equations to describe the photocurrent-voltage characteristics. A single free parameter of the model controls the fill factor. Upon renormalization, diverse experimental photocurrent-voltage data collapse onto a single universal function. These advances allow the estimation of the complete current-voltage curve and the fill factor from any three experimental data points, e. g., the open circuit voltage, the short circuit current and one intermediate measurement. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O interesse em pesquisas sobre fontes de energia renováveis tem crescido nas últimas décadas. Nesse contexto, cada vez mais o estudo dos processos físicos relevantes na conversão da energia da radiação solar, através do efeito fotovoltaico, tem sido alvo de pesquisas experimentais e teóricas. Nesta tese, discutimos o efeito fotovoltaico em junções pn que ocorrem nas células solares de Si, bem como o efeito fotoeletroquímico em interfaces semicondutor-eletrólito. Especificamente, propomos um novo modelo linearizável para as curvas características de fotocorrente-voltagem de células solares de TiO2 nanocristalino sensibilizado por corante, assim como células solares de ZnO. Descrevemos também valores previstos para os fatores de preenchimento. O modelo utiliza as equações de Butler-Volmer e de Nernst para descrever as curvas características de fotocorrente-voltagem. Um único parâmetro livre do modelo controla o fator de preenchimento. Após a renormalização, as curvas com os dados experimentais de fotocorrente-voltagem colapsam em uma única função universal. Estes avanços permitem a estimativa completa da curva de fotocorrentevoltagem e o fator de preenchimento, usando apenas três pontos experimentais, tais como, a voltagem de circuito aberto, a corrente de curto-circuito e uma medida intermediária.