Une cellule solaire photovoltaïque se compose d’un  matériau semi-conducteur (par ex. du silicium, du germanium). Un semi-conducteur a la propriété particulière que lorsqu’il est exposé à la lumière, les électrons acquièrent une énergie plus élevée, ce qui engendre une différence de tension entre les deux contacts de la cellule solaire. Cette différence de tension permet de faire fonctionner des appareils électriques, ou par ex., de charger une batterie.