太陽能電池(Solar Cell)為一種能量轉換的光電元件，主要利用太陽光的照射在半導體材料上吸收光能後產生電流來發電。發電的原理為當太陽光照射太陽能電池上，太陽能電池吸收太陽光能在透過p-型半導體及n-型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極)，同時分離電子與電洞而形成電能，再經由導線傳輸至負載。經由太陽能電池所產生皆為直流電，所以需加裝直/交流轉換器，才能供電於工業用電和家庭用電。
太陽能電池就使用的材料不同可分為：
一、矽太陽能電池：可分成單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池三種。單晶矽的優點在於轉換的效能最好，使用的時間較長；多晶矽的優點在於成本較低製程較簡單；非晶矽優點為生產速度快且價格較便宜。
二、化合物太陽能電池：包含III-V族化合物之砷化鎵、II-VI族化合物之碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、CuInSe2太陽電池等。
三、有機型太陽能電池：將類似塑膠材料的有機材料，透過特殊溶劑溶解後，再塗上基板，發揮原有材質的導電功能，其最大特性在於輕、薄且可彎曲。
各種類太陽能電池與模組轉換效率：
資料來源：ITIS
太陽能電池若以製程來區分可以分成結晶矽(Wafer-base)與薄膜(Ｔhin Film base)太陽能電池兩大類。
結晶矽太陽能電池因矽有氧化物穩定和無毒性等特性，加上已有成熟穩定的技術來處理矽材料，因此結晶矽太陽能電池為現階段市場主流，市佔率達八成以上。
薄膜太陽能電池具有節省材料，可利用價格比較低的塑膠、玻璃、不鏽鋼基板上製作，並且可製作成大面積等優點，但轉換的效能較結晶矽太陽能電池低。
薄膜太陽能電池有多種技術可分為矽薄膜技術(含薄膜多晶矽、非晶矽、微晶矽)；化合物半導體技術(包含碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS)；新興材料技術(奈米技術、有機電池、球狀矽技術等)。
