Солнечный элемент (называемый также фотоэлектрической ячейкой или фотоэлементом) состоит из двух слоёв кремния, обладающих различными полупроводниковыми свойствами. В слое n-типа – переизбыток отрицательных носителей заряда. В слое p-типа - переизбыток положительных носителей заряда.
Падающий на солнечную ячейку свет преобразуется в электрический ток, что является результатом фотоэлектрического эффекта. Солнечный элемент покрыт металлической токосъемной сеткой с освещаемой стороны. На тыльной стороне элемента прикрепляется сплошной металлический контакт. Для уменьшения оптических потерь (количества отражённого света) на солнечные элементы наносится специальный антибликовый слой.
Максимальное значение напряжения тока, вырабатываемого одной солнечной ячейкой, составляет, как правило, 0,5 В. Оно измеряется при уровне освещённости 1000 Вт/м2 и температуре 25 °C. При более высоких температурах эффективность солнечного элемента снижается.
Солнечные батареи (фотоэлектирические модули) собирают из солнечных элементов, расположенных в одной плоскости. Последовательное или параллельное гальваническое объединение солнечных элементов между собой, позволяет достичь требуемых номинальных параметров тока готового фотоэлектрического модуля.