Sistem biofotovoltaik menunjukkan mekanisme konversi energi yang bergantung pada proses fotosintesis mikroalga. Spirulina sp. yang dikultivasi dalam chamber anoda menghasilkan elektron sebagai hasil samping dari aktivitas fotosintetik, khususnya pada proses oksidasi air. Elektron yang dilepaskan ditangkap oleh elektroda anoda dan dialirkan melalui rangkaian luar menuju elektroda katoda, membentuk aliran listrik yang dapat diukur sebagai tegangan (Wey et al. 2019). Ketiga jenis media kultur yang digunakan, yaitu media Zarrouk, BG-11, dan GA, memberikan pengaruh terhadap kinerja fotosintesis dan produksi bioelektrisitas. Perbedaan komposisi nutrisi dalam masing-masing media berperan dalam mendukung pertumbuhan sel dan aktivitas metabolisme Spirulina sp., yang berkontribusi pada jumlah elektron yang dihasilkan.
Chamber katoda berisi larutan buffer KCl 0,5 M yang berfungsi sebagai penerima proton selama reaksi reduksi. Jembatan garam yang terbuat dari agar dan larutan NaCl berperan dalam menjaga kestabilan transfer ion antar chamber, sehingga mempertahankan keseimbangan muatan dalam sistem (Singh dan Dharmendra 2020). Efektivitas konfigurasi sistem biofotovoltaik ditentukan oleh keterpaduan antara media kultur, intensitas cahaya, jenis elektroda, serta kestabilan lingkungan fisik selama masa kultivasi (Al Abdulla et al. 2024). Pengaruh perbedaan nutrisi pertumbuhan pada kelistrikan biofotoovoltaik Spirulina sp. dapat dilihat pada sub-subab hasil pembahasan penelitian ini.