I pannelli solari sono sistemi di conversione dell'energia solare in energia elettrica mediante cellule fotovoltaiche capaci di trasformare l'energia elettromagnetica (quella che comunemente chiamiamo "luce") in elettricità, in virtù delle proprietà chimico/fisiche del materiale di cui sono composte.
Un pannello fotovoltaico è formato da un supporto per le cellule, da un contenitore che le protegge dai fenomeni atmosferici, da circuiti elettrici di convogliamento e spesso da batterie che hanno la funzione di accumulare e rilasciare la carica in modo graduale nel tempo. Gli accumulatori sono spesso parti esterne al modulo fotovoltaico vero e proprio.
I moduli fotovoltaici sono realizzati per poter essere impiegati in grandi gruppi in modo da coprire grandi superfici e aumentare la produzione di energia elettrica. Possono allo stesso modo, però, essere usati singolarmente per coprire piccole necessità di alimentazione, quali i cartelli segnaletici stradali.
A differenza di quanto si crede, i pannelli solari sono in grado di funzionare, a capacità ridotta ovviamente, anche in assenza di luce diretta e col cielo coperto da nuvole. Accoppiati alle batterie accumulatrici, se inseriti in un progetto ben studiato sono in grado di offrire elettricità in modo continuativo al punto che sono spesso usati come fonte di alimentazione dove la fornitura di corrente dai fornitori istituzionali non sarebbe possibile.
Inizialmente diffusi nella versione da installare sui tetti o su superfici piane, si sono evoluti in molti impianti ed applicazioni aumentando la flessibilità d'impiego.
Il nome corretto dei pannelli solari è moduli fotovoltaici.
I pannelli solari si usano per produrre elettricità dall' energia solare.
I pannelli solari sono da distinguere dai collettori termici che invece trasformano l'energia solare in calore per il riscaldamento diretto di ambienti.