پنل خورشیدی یک پانل است که نور خورشید تابیده شده به خود را به انرژی برق DC تبدیل می‌کند. پنل‌های خورشیدی از واحدهای منظم کوچکتری بنام سلول خورشیدی تشکیل شده‌اند. این سلول‌ها معمولا از ویفرهای نازک سیلیکون ساخته می‌شوند که با افزودن مواد خاصی به دو لایه مثبت و منفی تبدیل شده‌اند. هنگامی که فوتون‌های نور خورشید به سلول‌های خورشیدی برخورد می‌کنند، انرژی خود را به الکترون‌های موجود در سیلیکون منقل می‌کنند. این انرژی باعث می‌شود که الکترون‌ها از جای خود کنده شده و آزادانه حرکت کنند.

این حرکت تصادفی الکترون‌ها در پنل خورشیدی به خودی خود برق مفید تولید نمی‌کند. طراحی هوشمندانه سلول با ایجاد یک میدان الکتریکی داخلی در مرز بین لایه مثبت و منفی، جهت مشخصی به جریان الکترون‌ها می‌دهد. در نتیجه زمانی که سلول در معرض نور خورشید قرار می‌گیرد، الکترون‌ها به صورت سازمان‌یافته از لایه منفی به سمت لایه مثبت به حرکت در می‌آیند و یک جریان الکتریکی پیوسته و مستقیم DC تولید می‌کنند. هر سلول به تنهایی مقدار کمی برق ( حدود ۰.۵ تا یک ولت) ایجاد می‌کند، اما هنگامی که ده‌ها سلول در یک پنل خورشیدی به صورت سری به هم متصل می‌شوند، ولتاژ قابل استفاده‌ای جمع‌آوری می‌گردد. توان خروجی پنل‌های خورشیدی امروز بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ وات بسته به نوع تکنولوژی و اندازه متفاوت است.