太陽能電池是透過光伏效應將光能轉化為電能的電子裝置。

按照太陽能電池的發展歷史，太陽能電池可以分為四大類：

第一代太陽能電池（矽基太陽能電池）：包括單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池和非晶矽太陽能電池。雖然製備工藝複雜，但技術成熟，最早商業化的太陽能電池種類，目前市場銷售大部分都是第一代太陽能電池。第一個實用的矽太陽能電池是1954年由美國貝爾實驗室的喬賓、福勒和皮爾森三位科學家成功製備出來。

第二代太陽能電池（化合物薄膜太陽能電池）：主要包括碲化鎘、砷化鎵和銅銦鎵硒等薄膜太陽能電池。這類電池工藝複雜、成本較高，但光電轉換效率高，在空間飛行器上應用較多。

第三代太陽能電池（也稱新興太陽能電池）：主要包括鈣鈦礦太陽能電池、染料敏化太陽能、有機太陽能電池和量子點太陽能電池。這類電池起步較晚，但發展迅速，尤其是鈣鈦礦太陽能電池，從2009年製備出首個鈣鈦礦太陽能電池以來，僅用10年時間轉換效率就已經從3.8%提升到25.2%（經過認證的實驗室效率）。但是他們的穩定性等還需要進一步去提高，才能更快的實現商業化大量生產與銷售。

疊層太陽能電池：如矽太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池疊層，實現太陽能的互補吸收，以進一步提高太陽能電池的效率。