Panel surya fleksibel, sebagai bentuk inovatif dari teknologi sel surya, beroperasi dengan prinsip yang mirip dengan panel surya tradisional, keduanya didasarkan pada efek fotolistrik. Ketika sinar matahari menyinari bahan fotosensitif pada panel surya fleksibel, foton merangsang elektron dalam bahan tersebut, menyebabkan elektron tersebut melompat ke pita konduktif, sehingga menghasilkan arus listrik. Arus ini kemudian mengalir melalui sirkuit internal sel dan dapat digunakan untuk memberi daya pada berbagai perangkat elektronik atau disimpan untuk digunakan nanti.
Kunci dari panel surya fleksibel terletak pada penggunaan bahan substrat yang fleksibel, bukan pada struktur kaku substrat silikon tradisional. Bahan substrat fleksibel ini memiliki fleksibilitas dan plastisitas yang sangat baik, memungkinkannya ditekuk dan diregangkan secara bebas pada permukaan melengkung, sehingga memperluas jangkauan penerapannya.