太阳能电池原理，是指在逆变的直流电源下，通过半导体（通常是硅）材料构成的电池，将光能转换成电能的现象。也就是利用太阳能电池模拟化学反应，产生电流，并将这些电能储存下来。太阳能电池原理来源于光伏效应，也就是半导体材料的带隙吸收了光的能量，将光转化为电。 太阳能电池的组成材料主要有：导电金属，半导体，PN结，透明导电玻璃等。太阳能电池转换效率越高，材料和工艺的成本也就越高。
太阳能电池通过吸收光能，将光能转化为电能。元件外围两侧形成p-n结，光子轰击p-n结，使空间电荷区内一侧电子发生聚集，另侧发生空穴聚集，进而在界面产生电压，形成输出功率。太阳能光伏组件在多晶硅，单晶硅，非晶硅中的p-n结与光能的作用，将光能转换为直流电，使光能得以利用。
太阳能电池原理虽然看似简单，但应用广泛，可为我们带来便利。目前，太阳能电池应用于太阳能热水器，太阳能交通信号灯，飞机上的无线电天线，卫星上的太阳翼等，是可再生能源的代表之一。随着应用的不断扩大和技术的提高，太阳能电池也将会被广泛使用。