Фотонапонска ћелија је полупроводнички уређај са карактеристикама конверзије светлости у електричну енергију. Он директно претвара енергију сунчевог зрачења у једносмерну струју и представља најосновнију јединицу за производњу фотонапонске енергије.
Јединствене електричне карактеристике фотонапонских ћелија су допирање одређених елемената (као што су фосфор или бор, итд.) у кристални силицијум, чиме се изазива трајна неравнотежа у молекуларном наелектрисању материјала, формирајући полупроводнички материјал са посебним електричним својствима. Под сунчевом светлошћу, слободни набоји се могу генерисати у полупроводницима са посебним електричним својствима. Ова слободна наелектрисања се крећу у правцу и акумулирају се да би формирала електромоторну силу на оба краја. Када су два краја затворена проводником, ствара се струја. Овај феномен се назива "фотонапонски ефекат", или скраћено "фотонапонски ефекат".
