Sonnenstrahlen sind elektromagnetische Wellen, teils als sichtbares, teils als unsichtbares Licht. Seit Beginn der Halbleitertechnologie ist man in der Lage, Licht mittels Solarzellen in elektrischen Strom zu wandeln. Die physikalischen Prozesse dieses Vorganges sind recht kompliziert. Der Wirkungsgrad hängt im Wesentlichen vom verwendeten Halbleitermaterial und dessen chemischer Beschaffenheit ab. Silizium ist aufgrund der hochentwickelten Verarbeitungstechnik und der nahezu unbegrenzten Vorräte (Quarzsand) das bislang meist verwendete Basismaterial zur Herstellung von Solarzellen.

Je nach Fertigungsprozess unterscheidet man:

Monokristallin:

Ein Kristallstab mit z.B. 15 cm Durchmesser wird aus einer Schmelze langsam "gezogen" und in dünne Scheiben gesägt. Wirkungsgrad derzeit zwischen 15 und 22 %.

Polykristallin:

Silizium wird gegossen und bildet dadurch mehrere Kristalle. Wirkungsgrad derzeit zwischen 14 und 20 %.

Amorph:
Die Stoffe, wie z.B. Silizium, Kupfer usw. werden direkt auf einen Träger aufgedampft. Diese Dünnschichtzellen erreichen einen Wirkungsgrad von derzeit 6 bis 10 %