當(dāng)光線照射在光伏電池片（也稱為太陽能電池片）上時，光線可能被反射、吸收或直接穿過電池。光伏電池片由半導(dǎo)體材料組成；"半 "意味著它能比絕緣體更好地導(dǎo)電，但不能像金屬這樣的良好導(dǎo)體那樣導(dǎo)電。有幾種不同的半導(dǎo)體材料用于光伏電池片。

光伏電池片的效率是指與照射在電池片上的能量相比，從電池片中產(chǎn)生的電能的數(shù)量，這表明電池片在將能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式方面的有效性。光伏電池片產(chǎn)生的電量取決于可用光線的特性（如強(qiáng)度和波長）和電池片的多種性能屬性。

迄今為止，硅是太陽能電池片中最常用的半導(dǎo)體材料，占今天銷售的太陽能電池板組件的大約95%。它也是地球上第二種最豐富的材料（僅次于氧氣），是計算機(jī)芯片中最常見的半導(dǎo)體。晶體硅電池是由硅原子相互連接形成晶格的。這種晶格提供了一種有組織的結(jié)構(gòu)，使光轉(zhuǎn)化為電的效率更高。