L'articolo discute la fisica fondamentale che sta alla base della tecnologia fotovoltaica. Dapprima sono introdotti alcuni concetti base di fisica dello stato solido, su questa base viene illustrata a grandi linee la derivazione delle caratteristiche elettriche di una classica cella solare ideale a giunzione. Le caratteristiche sono poi estese a sistemi reali e discusse in termini delle figure di merito rilevanti dal punto di vista tecnologico. Infine, vengono introdotti e discussi i meccanismi fisici alla base di alcune tecnologie emergenti non-standard.