Secara umum, sel surya yang mencakup sumber cahaya matahari dan nonsolar (seperti foton dari lampu pijar) disebut sel fotovoltaik.

Pada dasarnya, perangkat harus memenuhi hanya dua fungsi: fotogenerasi pembawa muatan (elektron dan lubang) dalam bahan penyerap cahaya, dan pemisahan pembawa muatan ke kontak konduktif yang akan mengirimkan listrik.

Konversi ini disebut efek fotovoltaik, dan bidang penelitian yang berkaitan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics.

Sel surya memiliki banyak aplikasi.

Secara historis sel surya telah digunakan dalam situasi di mana daya listrik dari jaringan tidak tersedia, seperti di sistem tenaga listrik di daerah terpencil, satelit yang mengorbit Bumi, sistem konsumen, misalnya kalkulator genggam atau jam tangan, telepon radio jarak jauh, dan aplikasi pemompaan air.

Sel surya dianggap sebagai salah satu teknologi kunci menuju pasokan energi yang berkelanjutan.