太陽光発電パネルは、直流電力を生成するエネルギー源として太陽光を吸収します。太陽光発電（PV）モジュールは、さまざまな電圧とワット数で利用可能な、パッケージ化された接続された太陽光発電太陽電池のアセンブリです。太陽光発電モジュールは、商業および住宅用途で太陽光発電を生成および供給する太陽光発電システムの太陽光発電アレイを構成します。

農業外での太陽エネルギー収集の最も一般的な用途は、太陽熱温水システムです。

太陽光発電モジュールは、太陽からの光エネルギー（光子）を使用して、太陽光発電効果によって電気を生成します。モジュールの大部分は、ウェーハベースの結晶シリコンセルまたは薄膜セルを使用しています。モジュールの構造（耐荷重）メンバーは、トップレイヤーまたはバックレイヤーのいずれかです。細胞はまた、機械的損傷や湿気から保護する必要があります。ほとんどのモジュールはリジッドですが、薄膜セルをベースにしたセミフレキシブルモジュールも利用できます。セルは、互いに電気的に直列に接続する必要があります。

PVジャンクションボックスはソーラーパネルの背面に取り付けられており、それがその出力インターフェースです。外部では、ほとんどの太陽光発電モジュールはMC4コネクタタイプを使用して、システムの他の部分への耐候性のある接続を容易にします。また、USB電源インターフェースを使用することができます。

モジュールの電気接続は、望ましい出力電圧を実現するために直列に、または望ましい電流能力（アンペア）を提供するために並列に行われます。モジュールから電流を取り出す導線には、銀、銅、またはその他の非磁性の導電性遷移金属が含まれている場合があります。バイパスダイオードを組み込んだり、モジュールの部分的なシェーディングの場合に、外部から使用して、まだ照らされているモジュールセクションの出力を最大化できます。

一部の特殊な太陽光発電モジュールには、集光器が含まれており、光はレンズまたはミラーによって小さなセルに集束されます。これにより、単位面積あたりのコストが高いセル（ヒ化ガリウムなど）をコスト効率の高い方法で使用できます。

ソーラーパネルは、ラックコンポーネント、ブラケット、リフレクター形状、トラフで構成される金属フレームも使用して、パネル構造をより適切にサポートします。

1839年に、いくつかの材料が露光によって電荷を生成する能力が、アレクサンドルエドモンドベクレルによって最初に観察されました。初演のソーラーパネルは単純な電気機器でさえ効率的ではなかったが、光を測定する機器として使用された。ベクレルによる観測は、1873年まで再現されませんでした。ウィロビースミスが、電荷がセレンに当たる光によって引き起こされる可能性があることを発見したときです。この発見の後、ウィリアムグリルスアダムスとリチャードエヴァンスデイは、1876年に「セレンに対する光の作用」を発表し、スミスの結果を再現するために使用した実験について説明しました。 1881年、チャールズフリッツは最初の商用ソーラーパネルを作成しました。これは、フリッツから「太陽光にさらされるだけでなく、薄暗い拡散日光にもさらされることにより、継続的で一定の大きな力を持つ」と報告されました。しかしながら、これらのソーラーパネルは、特に石炭火力発電所と比較して非常に非効率的でした。 1939年に、ラッセルオールは多くの最新の太陽電池パネルで使用される太陽電池設計を作成しました。彼は1941年に彼のデザインの特許を取得しました。1954年に、このデザインは最初にベルラボによって最初の商業的に実行可能なシリコン太陽電池を作成するために使用されました。

ほとんどのソーラーモジュールは、現在、多結晶シリコンと単結晶シリコンで作られた結晶シリコン（c-Si）太陽電池から製造されています。 2013年、結晶シリコンは世界のPV生産の90％以上を占め、残りの市場全体はテルル化カドミウム、CIGS、アモルファスシリコンを使用した薄膜技術で構成されています

新興の第3世代ソーラーテクノロジーは、高度な薄膜電池を使用しています。それらは他のソーラー技術と比較して低コストで比較的高効率の変換を生み出します。また、高コスト、高効率、最密充填の長方形マルチジャンクション（MJ）セルは、宇宙空間に持ち上げられたキログラムあたりの発電電力の比率が最も高いため、宇宙船のソーラーパネルに使用するのが好ましいです。 MJセルは化合物半導体であり、ヒ化ガリウム（GaAs）およびその他の半導体材料でできています。 MJセルを使用するもう1つの新しいPV技術は、集光型太陽光発電（CPV）です。