太陽電池，也稱爲太陽能電池或光電池，是一種能夠將太陽光能直接轉換成電能的半導體器件。它的工作原理基於光生伏特效應，即半導體材料在光照下釋放出電子和空穴，形成電勢差，從而產生電流。太陽電池主要由P型半導體和N型半導體構成，這兩種半導體材料在交界處形成PN結。當太陽光照射在PN結上時，PN結吸收光能，使得電子和空穴被釋放並移動，形成電流。
太陽電池使用的材料包括半導體硅、硒等，它們具有高可靠性、長壽命和較高的轉換效率。太陽電池的尺寸和輸出功率各異，理論上的光電轉換效率可達25%以上，而實際中已達到22%以上。太陽電池最初是爲空間航天器設計的，後來廣泛應用於人造衛星、航標燈、晶體管收音機等設備的電源。爲了提高性能，可以採取多種措施，如淺結、密柵、背電場、背反射、絨面和多層膜等。此外，還有級聯p-n結太陽電池，它能在高溫、高光強下工作，並且耐輻射損傷能力較高。