Een foto-elektrochemische cel (PEC) is een zonnecel die door foto-elektrochemie licht omzet in elektrische energie. Sommige typen verenigen de eigenschappen van een zonnecel en een accu in zich en zijn in staat energie chemisch op te slaan.
Een typische cel bestaat uit een halfgeleidende fotoanode en een metaalkathode die in een elektrolyt is ondergedompeld.
Sommige foto-elektrochemische cellen produceren direct elektrische energie, terwijl andere waterstof produceren in een proces gelijkend op elektrolyse van water.