Unter Photoeffekt wird die Energieübertragung von Licht auf Elektronen verstanden. Man unterscheidet den äusseren Photoeffekt, bei dem die Elektronen durch den Energiegewinn aus dem Material austreten – für dessen Erklärung erhielt Albert Einstein den Nobelpreis, nicht etwa für die Relativitätstheorie – und den inneren Photoeffekt, der für Solarzellen relevant ist: hier verbleibt ein Elektron im Material und geht durch Aufnahme der Energie eines Photons (Lichtquantums) in einen energiereicheren Zustand über. Solarzellen sind so aufgebaut, dass ein möglichst grosser Teil dieser gewonnenen Energie als elektrische Nutzenergie nach aussen geleitet wird.