太阳能电池又称为“太阳能芯片”或光电池，是一种将太阳光转成电能的装置。依照光电效应，当光线照射在导体或半导体上时，光子与导体或半导体中的电子作用，会造成电子的流动，而光的波长越短，频率越高，电子所具有的能量就越高，例如紫外线所具有的能量便高于红外线，因此，同一材料被紫外线照射产生的流动电子能量将较高。并非所有波长的光都能转化为电能，只有频率超越可产生光电效应的阈值时，电流才能产生。在常见的半导体太阳能电池中，透过适当的能阶设计，便可有效的吸收太阳所发出的光，并产生电压与电流。这种现象又被称为太阳能光伏。太阳能发电是一种可再生的环保发电方式，其发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，因此不会对环境造成污染。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。对于太阳能电池来说最重要的参数是转换效率，目前在实验室所研发的硅基太阳能电池中，单晶硅电池效率为25.0%，多晶硅电池效率为20.4%，CIGS薄膜电池效率达19.8%，CdTe薄膜电池效率达19.6 %，非晶硅（无定形硅）薄膜电池的效率为10.1%。