Une cellule photoélectrique est constituée d'un semi-conducteur dont le fonctionnement dépend de l'intensité de la lumière incidente. Lorsque la quantité de lumière dépasse une certaine fréquence, les électrons du semi-conducteur sont délocalisés ou "libérés" et une cellule photoélectrique commence à conduire. Lorsque la lumière est moindre, aucun électron n'est libéré et la cellule photoélectrique ne conduit pas.
Le semi-conducteur utilisé dans une cellule photoélectrique est généralement d'une très haute résistance. Cela permet à la cellule photoélectrique d'arrêter complètement le flux de courant lorsqu'il n'y a pas de lumière. Lorsque la lumière tombe sur la cellule photoélectrique, elle transmet de l'énergie dans la partie semi-conductrice de la cellule. La fréquence de la lumière incidente est directement proportionnelle à l'énergie transférée, donc plus il y a de lumière, plus il y a d'énergie transmise. Lorsque cette énergie dépasse un certain niveau, les électrons du semi-conducteur sont délocalisés et la cellule photoélectrique se met à conduire. C'est la raison pour laquelle une cellule photoélectrique conduit l'électricité lorsqu'elle est soumise à une forte intensité lumineuse.
Une application courante de la cellule photoélectrique est la résistance dépendante de la lumière. Les LDR sont couramment utilisés dans les capteurs de lumière, les lampadaires et les solutions d'éclairage écoénergétiques. Une cellule photoélectrique joue également un rôle très important dans l'utilisation efficace de la lumière du jour en éteignant les lumières lorsque la lumière naturelle atteint un niveau normal.
