Ô tô năng lượng mặt trời sử dụng các tế bào quang điện để biến đổi năng lượng từ mặt trời để sạc pin hoặc cung cấp năng lượng trực tiếp cho xe. Kỷ lục tốc độ trên đất liền của ô tô năng lượng mặt trời là 55,2 dặm một giờ, được thiết lập vào tháng 1 . 7, 2011 bởi Sunswift IV với pin 55 pound của nó được tháo ra. Theo HowStuffWorks, để đạt được tốc độ như vậy đòi hỏi tính khí động học được lên kế hoạch cẩn thận và sự hy sinh của sự thoải mái.
Một trong những vấn đề của xe chạy bằng năng lượng mặt trời là chúng chỉ sạc khi có mặt trời chiếu sáng. Đêm và những ngày u ám hạn chế khả năng duy trì năng lượng cần thiết để di chuyển của xe. Việc bổ sung pin làm tăng thêm trọng lượng, đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để di chuyển xe. Tuy nhiên, việc bổ sung pin cho phép quá trình sạc diễn ra ngay cả khi chủ xe đỗ xe.
Tế bào quang điện là chất bán dẫn làm bằng silicon và các kim loại khác. Khi các photon ánh sáng va vào các vật liệu này, chúng kích thích các electron tạo ra một dòng năng lượng. Tế bào quang điện silicon có hiệu suất khoảng 15 phần trăm khi chuyển đổi. Các chất bán dẫn khác mang lại hiệu suất cao hơn và tạo ra nhiều điện hơn, nhưng cũng đắt hơn.
Trong ngày và khi Trái đất quay quanh mặt trời, góc tối ưu cho các tế bào quang điện thay đổi. Các tấm pin mặt trời ở một vị trí cố định trên xe sẽ trải qua một số giai đoạn khi chúng hoạt động kém hiệu quả hơn. Một cú rẽ nhẹ trên đường sẽ cướp đi sức mạnh của chiếc xe. Một số ô tô năng lượng mặt trời giải quyết vấn đề này bằng các tấm pin mặt trời có thể điều chỉnh di chuyển để tối đa hóa năng lượng có sẵn.