Existují dva typy solárních panelů: solární fotovoltaické panely a solární termické kolektory. Každý funguje na jiném principu. První zachytí sluneční energie k výrobě elektřiny a druhý produkuje teplo v důsledku slunečního záření.

Fotovoltaické články se nejčastěji vyrábějí z křemíku, a to buď monokrystaického nebo polykrystalického. Samotný fotovoltaický článek však není schopen vyrobit dostatek energie, a proto se více článků zapojuje (sériově nebo paralelně) do fotovoltaických solárních panelů.

Každý z článků se skládá ze dvou tenkých polovodičových destiček: polovodiče P (s pozitivním nábojem) a polovodiče N (s negativním nábojem). Pozitivní a negativní náboj je vytvořen tzv. dopováním – přidáním nepatrného množství prvku, který má o jeden elektron více (negativní náboj – vzniká tzv. elektronová vodivost) a prvku, který má o jeden elektron méně (pozitivní náboj – vzniká díra a tzv. děrová vodivost). Obě vrstvy se spojí kontakty a vytvoří se přechod P-N. Solární článek tedy funguje na principu diody.

Když dopadnou fotony na polovodič, vytvoří pár elektron-díra. Připojíme-li k panelu pomocí kabelů akumulátor či spotřebič, elektrony a díry se pokusí « vyrovnat » a začnou přeskakovat přes P-N přechod. Důležitou vlastností přechodu P-N je to, že v jednom směru proud propustí a v opačném nikoliv. Při proudění fotonů tento proces neustále pokračuje – a vzniká stejnosměrný proud.