La energía solar fotovoltaica consiste en el aprovechamiento de la energía contenida en los fotones de la luz solar, convirtiéndolos en electricidad. Esto puede conseguirse por medio del denominado efecto fotovoltaico que experimentan algunos minerales denominados semiconductores.

El efecto fotovoltaico tiene lugar de la siguiente manera: la luz solar contiene partículas denominadas fotones, que tienen energía. Cuando los fotones alcanzan el material semiconductor, normalmente silicio, los electrones contenidos en los átomos de silicio reciben esa energía, lo que les pone en movimiento. El movimiento de los electrones es denominado electricidad. Los finos hilos de cobre que atraviesan las células solares recogen esa electricidad generada y la transmiten hacia fuera del módulo solar, donde pasa a un sistema eléctrico con todos los componentes necesarios, incluídos sistemas de seguridad.

El efecto fotovoltaico se conoce desde hace tiempo, y de hecho ya se realizó algún intento de aprovecharlo en laboratorio durante el siglo XIX, aunque no es hasta el siglo XX cuando se comienzan a fabricar en la década de los sesenta las primeras células solares.

La primera aplicación de la energía solar fotovoltaica tuvo lugar en el espacio, ya que era necesario dotar a los satélites artificales de una alimentación de energía inagotable. La fotovoltaica fue la solución.

Posteriormente se han ido ampliando las aplicaciones de la energía solar fotovoltaica: las principales son la producción de electricidad para la venta a la compañía eléctrica y la segunda es la generación de electricidad para viviendas y empresas en zonas rurales.