Güneş pillerindeki malzemeler, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletkenlerdir. Yarı iletkenler, elektronların ışıkla uyarıldığında hareket etmesine izin veren maddelerdir. Güneş pillerinde yarı iletken olarak en çok silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi anorganik maddeler kullanılmaktadır. Güneş pillerinin yapısı basit olarak bir P ve N eklemden oluşan diyotlara benzer. P tipi yarı iletkenler çok elektrona sahipken, N tipi yarı iletkenler az elektrona sahiptir. Güneş ışığı P tipi yarı iletkenlerden elektron koparır ve N tipi yarı iletkenlere doğru akarlar. Bu sabit tek yönlü elektron akışı doğru akımı (DC) yaratır. Böylece güneş enerjisi sayesinde elektrik akımı oluşur.
