Grundlaget for omdannelsen af lys til elektricitet i solceller er den fotoelektriske effekt. I korthed går den ud på, at solstråler løsriver eller rettere slår elektroner løs fra atomer. I solcellen opbygger de løsrevne elektroner et elektrisk potentiale, hvilket gør det muligt at cirkulere en strøm og dermed tappe energi.

Albert Einstein fik nobelprisen for beskrivelsen af den fotoelektriske effekt i 1921.