Fotovoltinis elementas yra puslaidininkinis įtaisas, turintis šviesos konvertavimo į elektrą charakteristikas. Jis tiesiogiai paverčia saulės spinduliuotės energiją nuolatine srove ir yra pagrindinis fotovoltinės energijos gamybos vienetas.
Unikalios fotovoltinių elementų elektrinės charakteristikos yra tam tikrų elementų (pvz., fosforo ar boro ir kt.) legiravimas į kristalinį silicį, taip sukeldamas nuolatinį medžiagos molekulinio krūvio disbalansą, sudarydamas puslaidininkinę medžiagą, pasižyminčią ypatingomis elektrinėmis savybėmis. Saulės šviesoje ypatingų elektrinių savybių turinčiuose puslaidininkiuose gali susidaryti laisvieji krūviai. Šie laisvieji krūviai juda tam tikra kryptimi ir kaupiasi, kad susidarytų elektrovaros jėga abiejuose galuose. Kai abu galai uždaromi laidininku, susidaro srovė. Šis reiškinys vadinamas „fotovoltiniu efektu“ arba trumpiau „fotovoltiniu efektu“.
