Năng lượng mặt trời hình thành thông qua các tế bào quang điện giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Pin năng lượng mặt trời tạo ra năng lượng điện từ các tế bào năng lượng mặt trời được cấu tạo từ vật liệu bán dẫn, thường là silicon. Năng lượng mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhỏ như máy tính và đồng hồ đeo tay cho các thiết bị phức tạp, chẳng hạn như vệ tinh nhân tạo và tàu vũ trụ.
Tế bào quang điện được sử dụng trong các tấm pin mặt trời để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện. Khi ánh sáng mặt trời đi vào các tế bào, nó làm cho các electron chuyển động xung quanh và tạo ra năng lượng điện trong các mạch bên ngoài. Ba loại pin mặt trời cơ bản được làm từ silicon là đơn tinh thể, đa tinh thể và vô định hình. Tế bào đơn tinh thể là tế bào hiệu quả nhất nhưng đắt hơn và sử dụng nhiều năng lượng hơn để sản xuất. Các ước tính cho thấy tế bào đơn tinh thể chiếm 29% thị trường tế bào quang điện toàn cầu.
Năng lượng mặt trời là một dạng năng lượng tái tạo vì nó đến từ một nguồn được bổ sung tự nhiên: mặt trời. Hơn nữa, năng lượng mặt trời không gây ô nhiễm không khí và nước, điều này làm cho nó trở thành một sự thay thế phù hợp cho các nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Theo Liên minh các nhà khoa học quan tâm, năng lượng mặt trời "sẵn sàng đóng một vai trò nổi bật trong tương lai năng lượng của chúng ta." Mặc dù tương lai của năng lượng mặt trời đầy hứa hẹn, nhưng thách thức chính nằm ở việc khai thác sức mạnh của mặt trời theo cách hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
