Sel surya, atau yang sering disebut sebagai sel fotovoltaik, merupakan teknologi yang mampu mengubah energi matahari menjadi listrik. Sel surya terbuat dari bahan semikonduktor, umumnya silikon, yang memiliki sifat khusus untuk menghasilkan arus listrik ketika terkena cahaya matahari. Proses dimulai ketika partikel cahaya yang disebut foton menabrak permukaan sel surya. Foton ini memiliki cukup energi untuk melepaskan elektron-elektron dari atom-atom dalam bahan semikonduktor. Ketika elektron-elektron tersebut lepas, mereka menciptakan aliran arus listrik. Aliran ini kemudian ditangkap oleh elektroda yang terdapat pada sel surya dan dialirkan ke rangkaian listrik, sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan berbagai perangkat elektronik atau disimpan dalam baterai untuk digunakan di kemudian hari.

Sel surya bekerja dengan memanfaatkan efek fotolistrik, sebuah fenomena di mana cahaya dapat mengeluarkan elektron dari suatu material. Bahan semikonduktor seperti silikon sangat ideal untuk proses ini karena struktur atomnya memungkinkan elektron-elektron untuk bergerak bebas ketika terstimulasi oleh foton. Setiap sel surya memiliki dua lapisan semikonduktor yang dibangun dengan cara berbeda: lapisan atas bermuatan negatif dan lapisan bawah bermuatan positif. Ketika elektron dilepaskan oleh foton, mereka bergerak dari lapisan negatif ke lapisan positif, menciptakan perbedaan potensial atau tegangan, yang pada akhirnya menghasilkan arus listrik.

Energi listrik yang dihasilkan oleh sel surya dapat langsung digunakan untuk berbagai aplikasi, mulai dari perangkat elektronik kecil hingga skala besar seperti jaringan listrik tenaga surya. Selain itu, jika sel surya terhubung dengan sistem penyimpanan energi seperti baterai, listrik yang dihasilkan bisa disimpan untuk penggunaan di malam hari atau saat cuaca mendung. Teknologi ini menjadi kunci dalam memanfaatkan sumber energi terbarukan, karena sel surya memungkinkan konversi energi matahari yang bersih dan tidak terbatas menjadi listrik yang ramah lingkungan.