O celula solara consta din doua sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai întâlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsa între 0,001 si 0,2 mm si sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma jonctiuni „p” si „n”. Aceasta structura e similara cu a unei diode. Când stratul de siliciu este expus la lumina se va produce o „agitatie” a electronilor din material si va fi generat un curent electric.
Celulele, numite si celule fotovoltaice, au de obicei o suprafata foarte mica si curentul generat de o singura celula este mic dar combinatii serie, paralel ale acestor celule pot produce curenti suficient de mari pentru a putea fi utilizati în practica. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le ofera rezistenta mecanica si la intemperii.

Deja si în Grecia antica se stia ca energia luminii se poate utiliza, astfel se pare ca la asediul Siracuzei în anul 212 înaintea erei noastre grecii au concentrat lumina solara cu oglinzi si au îndreptat-o catre flota asediatoare a romanilor, incendiind-o. Tot grecii au fost si cei care au utilizat energia luminoasa în scop pasnic aprinzând cu ea flacara olimpica. În 1839 Alexandre Edmond Becquerel a descoperit ca o baterie expusa la soare produce mai mult curent electric decât una neexpusa.

Marirea conductivitatii seleniului a fost demonstrata în 1873. Zece ani mai târziu a fost confectionat prima celula fotoelectrica “clasica”. Dupa înca zece ani în 1893 a fost confectionat prima celula solara care producea electricitate si astfel s-au inventat panourile solare fotovoltaice sau panourile solare electrice.

Se poate vorbi despre pano­uri fotovoltaice (PV), cunos­cute pentru capacitatea lor de captare şi transformare a ener­giei solare în electricitate şi des­pre panourile solare folosite pen­tru încălzirea apei. Fiecare tip necesită o investiţie iniţială care diferă în funcţie de capacitatea lor, de calitatea materialelor din care sunt realizate şi de firma producătoare. Fiabilitatea a fost demonstrată în timp, ele având o durată de viaţă suficient de mare, în condiţiile în care întreţinerea lor se apropie, din punct de ve­dere financiar, de zero. Oricât ar părea de fragile, producătorii oferă pentru celulele fotovoltai­ce garanţie de până la 30 de ani. Aceste sisteme se amortizează în maximum 4 ani, deoarece, după montarea lor, cheltuielile pentru energie în anumite luni ale anu­lui (vorbim aici strict de această parte a Europei, cu o climă tem­perat continentală) sunt aproape inexistente.