Células fotoeléctricas ou fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia eléctrica. Uma célula fotoeléctrica pode funcionar como geradora de energia eléctrica a partir da luz, ou como um sensor capaz de medir a intensidade luminosa.
Células geradoras de energia são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem principalmente da luz solar para gerar energia eléctrica. Actualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas com arsenieto de gálio, mas o seu custo elevado limita a produção destas células solares ao uso na indústria espacial.
Por não gerar nenhum tipo de resíduo, a célula solar é considerada uma forma de produção de energia limpa, sendo alvo de estudos em diversos institutos de pesquisa, um pouco por todo o mundo. A luz solar produz até 1.000 Watts de energia por metro quadrado, o que representa um enorme potencial energético.