Fotonaponska ćelija je poluvodički uređaj sa karakteristikama pretvaranja svjetlosti u elektricitet. Izravno pretvara energiju sunčevog zračenja u istosmjernu struju i najosnovnija je jedinica fotonaponske proizvodnje energije.
Jedinstvene električne karakteristike fotonaponskih ćelija su dopiranje određenih elemenata (kao što su fosfor ili bor, itd.) u kristalni silicij, čime se uzrokuje trajna neravnoteža u molekularnom naboju materijala, tvoreći poluvodički materijal s posebnim električnim svojstvima. Pod sunčevom svjetlošću mogu se stvoriti slobodni naboji u poluvodičima s posebnim električnim svojstvima. Ovi slobodni naboji kreću se u smjeru i akumuliraju kako bi formirali elektromotornu silu na oba kraja. Kada se dva kraja zatvore vodičem, stvara se struja. Ova pojava se naziva "fotonaponski efekt", ili skraćeno "fotonaponski efekt".
