Energetyka słoneczna stała się ze względu na zagrożenia związane z zanieczyszczeniem środowiska jedną z kluczowych gałęzi energetyki. Ogniwa fotowoltaiczne służą do bezpośredniej przemiany energii słonecznej w prąd. Umożliwia nam to tzw. zjawisko fotoelektryczne. Światło działające na ciało stałe wywołuje siłę elektromotoryczną, a to z kolei powoduje przepływ prądu w przewodzie elektrycznym. Urządzenia, które wykorzystują to zjawisko, nazywane są ogniwami fotowoltaicznymi lub fotoogniwami. Ogniwa fotowoltaiczne są powszechnie wykorzystywane w takich urządzeniach jak:Dzięki rosnących obniżkach cen związanych z ogniwami fotowoltaicznymi, zaczęły być również stosowane w domowych instalacjach fotowoltaicznych. Rdzeniem każdego ogniwa fotowoltaicznego jest krzem krystaliczny, który umożliwia uzyskanie wysokiej wydajności w zamianie energii słonecznej na prąd. W budowie każdego przewodnika zostały wyróżnione dwa systemy "p" oraz "n". Zamknięcie obwodu stwarza możliwość przepływu prądu pod wpływem promieniowania słonecznego.
Aby zmaksymalizować moc ogniw fotowoltaicznych, łączone są one w ogniwa. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskuje się o wiele lepsze napięcie, a co za tym idzie moc. W skład modułów ogniw fotowoltaicznych wchodzą zlutowane ze sobą ogniwa, które są przykryte warstwą antyrefleksyjną. Zadaniem warstwy antyrefleksyjnej jest wzmocnienie absorpcji promieniowania. Całość jest ochraniania przez szybę o wysokiej wytrzymałości oraz obudowane w aluminiowe osłony. W zależności od użytej technologii wyróżniamy:
Najlepszą sprawność posiadają kryształy monokrystaliczne. Główną cechą, po której je poznamy, to czarny kolor. Sprawność ogniwa jest w stanie nam powiedzieć, jaka ilość promieniowania słonecznego przetwarzana jest na energię elektryczną. Im większą uzyskamy sprawność, tym mniejsza będzie wymagana powierzchnia, aby uzyskać dany efekt.
