太阳电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产生光生电子--空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成"光生电压"，即"光伏效应"。若在内建电场两侧引出电极并接上负载，则负载中就会产生"光生电流"，这样太阳光就被转换成电能。

事实上，阳光电池是将光能转变为电能，因此，即使阴天也能工作。因为日光中的紫外线能穿透云层。据介绍，阳光电池硅片并不像手机充电电池那样易疲劳，至少可连续使用２０年。

太阳能光伏应用是光伏效应的具体应用形式，包括太阳能电站、户用电源系统、太阳能照明灯具。