광기전력 효과(photovoltaic effect)를 응용함으로써 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 바꾸는 장치. 광기전력 효과에서와 같이 태양광에 의해서 발생한 전하운반자는 내부 전기장에 의하여 외부 회로를 통하여 흐르게 된다. 대표적인 예로 N형 반도체와 P형 반도체를 붙여 만드는 실리콘 태양 전지가 있는데 전지가 태양빛을 받으면 정공(+)이 발생하여 P형 반도체 쪽으로 모이고, 전자(-)가 발생하여 N형 반도체 쪽으로 모여 전류가 흐르는데 이의 원리를 이용한 전지이다. 태양 전지는 새로운 무공해 재생 에너지로 고갈될 염려가 없는 전기원이다. 실제로 전지로 구성된 집합체는 모듈에 부착되고 모듈은 다시 판이나 배열 형태(직렬, 병렬 또는 직, 병렬 혼합형)로 제작된다.