Die Solarmodule  einer Fotovoltaikanlage bestehen aus Solarzellen. Es gibt monokristalline, multikristalline und Dünnschicht-Solarzellen.

Solarzellen werden aus Halbleitermaterialien, meist Silizium , gefertigt. Dieses wird aus Abfällen der Halbleiterelektroindustrie bezogen oder gezielt für die PV-Industrie hergestellt. Sie gibt es in runder oder quadratischer Form.

Mehrere Solarzellen bilden ein Solarmodul, in dem die Solarzellen so miteinander verschaltet sind, dass elektrischer (Gleich-) Strom fließen kann. Dieser physikalische Prozess verbraucht kein Material, so dass Solarzellen annähernd verschleissfrei Strom produzieren.

Bei monokristallinen Solarzellen ist das Material (Silizium) auf atomarer Ebene in einem absolut regelmäßigen Kristall angeordnet. Diese Solarzellen sind am langlebigsten und haben den höchsten Wirkungsgrad - ihre Herstellung verbraucht aber auch am meisten Energie.

Bei multikristallinen Solarzellen bildet das Material bei der Herstellung viele einzelne Kristalle, erkennbar an der eisblumenartigen Struktur auf der Oberfläche.

Bei Dünnschicht-Solarzellen wird eine sehr dünne Schicht aus Halbleitermaterial direkt auf Glas oder Edelstahlfolie aufgedampft. Dabei wird nur sehr wenig Material verwendet, so dass Energie- und Materialverbrauch - und damit auch die Herstellungskosten - geringer sind, als bei anderen Herstellungsverfahren. Allerdings sind auch Wirkungsgrad und Lebensdauer von Dünnschichtsolarzellen geringer.

Als Materialien werden zum Beispiel Amorphes Silizium, Gallium-Arsenid, Cadmium-Tellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Selenid (CIS) verwendet.