当光线照射在光伏电池片（也称为太阳能电池片）上时，光线可能被反射、吸收或直接穿过电池。光伏电池片由半导体材料组成；"半 "意味着它能比绝缘体更好地导电，但不能像金属这样的良好导体那样导电。有几种不同的半导体材料用于光伏电池片。

光伏电池片的效率是指与照射在电池片上的能量相比，从电池片中产生的电能的数量，这表明电池片在将能量从一种形式转换为另一种形式方面的有效性。光伏电池片产生的电量取决于可用光线的特性（如强度和波长）和电池片的多种性能属性。

迄今为止，硅是太阳能电池片中最常用的半导体材料，占今天销售的太阳能电池板组件的大约95%。它也是地球上第二种最丰富的材料（仅次于氧气），是计算机芯片中最常见的半导体。晶体硅电池是由硅原子相互连接形成晶格的。这种晶格提供了一种有组织的结构，使光转化为电的效率更高。