Una cèl·lula solar és un dispositiu que respon a la llum i pot convertir l’energia lluminosa en electricitat. Hi ha molts tipus de materials que poden produir efectes fotovoltaics, panells solars com ara: silici monocristal·lí, silici policristal·lí, silici amorf del panell solar, arsenur de gal·li, selenur de coure d’indi, etc. Els seus principis de generació d’energia són bàsicament els mateixos. Ara prenem el silici cristal·lí com a exemple per descriure el procés de generació d'energia fotovoltaica. El silici cristal·lí de tipus P es pot dopar amb fòsfor per obtenir silici de tipus N, formant un panell solar una unió PN.
Quan la llum irradia la superfície de la cèl·lula solar, part dels fotons són absorbits pel material de silici; el panell solar l'energia dels fotons es transfereix als àtoms de silici, el panell solar fa que els electrons passin transicions, convertint-se en electrons lliures, reunint-se a banda i banda de la unió PN per formar una diferència de potencial. Sota l’acció d’aquest voltatge, el panell solar produirà una corrent a través del circuit extern per produir una determinada potència de sortida. L’essència d’aquest procés és: el procés de conversió de l’energia del fotó en energia elèctrica.