又称“光电池”。把太阳辐射能直接转化为电能的装置。常用的有硒、硅、硫化银等太阳能电池。当阳光射到电池的pn结时，半导体材料吸收光子能量产生电子空穴对，在pn结电场作用下电子和空穴分别移到n区和p区，于是在pn结两侧产生电势差，若将pn结与外电路接通，电路中就会有电流通过。广泛应用于人造卫星、太空实验室等。
太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。