Der Wirkungsgrad ist der Prozentsatz, mit dem ein technisches System eine vorliegende Energieform in eine andere Energieform umwandelt. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle gibt an, welcher Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad η (sprich: Eta) eines Moduls oder einer Zelle ist proportional zur elektrischen Leistung pro Fläche bei festgelegten Beleuchtungsparametern.
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle ist wesentlich von der Qualität und Art der Wafer und deren Verarbeitung zu Zellen abhängig. In der Photovoltaik wird zwischen dem Zellwirkungsgrad, dem etwas geringeren Modulwirkungsgrad und dem, um die Verluste der Systemkomponenten nochmals reduzierten, Systemwirkungsgrad der gesamten Anlage unterschieden.
Für den Wirkungsgrad von Solarzellen gibt es je nach den verwendeten Materialien physikalische Obergrenzen. Der Wirkungsgrad wirkt sich auf die Fläche aus, die an einem bestimmten Standort für eine bestimmte elektrische Leistung benötigt wird, und für den entsprechenden Materialverbrauch – jedoch nicht auf den Preis der „Rohenergie“, die die Sonne immer zum Nulltarif liefert.