In het begin waren de zonnecellen ontwikkeld voor toepassingen in de ruimtevaart maar al gauw werd eveneens het nut ingezien voor het gebruik op aarde en dan voornamelijk voor het genereren van energie. Vandaag de dag ziet men deze nuttige cellen vooral op zonnepanelen en zonnecollectoren gemonteerd.
Van een normale fotovoltaische cel het meest voorname component een stuk materiaal dat halfgeleidend dient te zijn maar dat ook een scheidingvlak bezit tussen p-type en n-type dopering. Dit wil zeggen dat de elektrische stroom daardoor alleen maar in één richting door de zonnecel zal gaan lopen. Op het ogenblik dat er licht afkomstig van de zon (dat wordt eveneens elektronmagnetische straling genoemd) terechtkomt op de zonnecel dan zullen er elektronen los worden gestoten. Deze losse elektronen zullen vervolgens in de gewenste richting beginnen te bewegen. Een dergelijke beweging van losgemaakte elektronen bij elkaar noemt men de elektrische stroom die door een zonnecel stroomt.
Foto-elektrochemische cellen die ook wel als PEC’s aan worden geduid zijn een soort zonnecellen welke van foto-elektrochemie gebruik maken. Deze zonnecellen verkrijgen hun elektrische energie uit licht, waaronder ook het licht wordt gerekend dat het oog van een mens niet waar kan nemen. De cellen brengen de meest belangrijke eigenschappen samen van zowel de zonnecellen als van batterijen. Daardoor zijn deze zonnecellen in staat om op een chemische manier energie op te slaan en zo te bewaren voor het gebruik op een later tijdstip.
Een kenmerkende foto-elektrochemische cel is gemaakt van een fotoanode, welke halfgeleidend is, met een metaalkathode welke men heeft ondergedompeld in een elektrolyt. Bepaalde foto-elektrochemische cellen produceren eenvoudig elektrische energie terwijl andere cellen waterstof produceren tijdens een proces dat lijkt op de elektrolyse van water. De opbrengt van een zonnecel is afhankelijk van diverse factoren zoals de breedte van de energiekloof tussen de geleidingsband.