Fotowoltaika to dziedzina, która zajmuje się jedną z metod konwersji energii słonecznej
– konwersją fotoelektryczną, czyli przekształceniu energii słonecznej na energię elektryczną, bez jakichkolwiek reakcji chemicznych poprzez wykorzystanie efektu fotowoltaicznego.

Każde ogniwo fotowoltaiczne zbudowane jest dwóch warstw półprzewodnika. Półprzewodnik typu n (z nadmiarem elektronów) i półprzewodnik typu p (z niedoborem elektronów) tworzą złącze p – n. Jeżeli na powstałe złącze p – n ogniwa doprowadzimy energię słoneczną – fotony, następuje wybicie wolnych elektronów na wyższy poziom energetyczny.

Przenoszenie elektronów na wyższy poziom energetyczny, na styku dwóch materiałów w pobliżu złącza pod wpływem światła (fotonów) wywołuje powstanie siły elektromotorycznej – zjawisko to nazywamy efektem fotowoltaicznym. Łącząc elektrodę półprzewodnika typu n i elektrodę półprzewodnika typu p z odbiornikiem uzyskamy przepływ prądu.

Ogniwo fotowoltaiczne

Podstawowym elementem instalacji fotowoltaicznej jest ogniwo fotowoltaiczne o wymiarach 156 mm x 156 mm. Pojedyncze ogniwo może wytworzyć napięcie od 1 do 3V a uzyskiwana moc to 2 do 5W. W celu uzyskania optymalnych parametrów elektrycznych, takich jak napięcie czy prąd, pojedyncze ogniwa łączone są ze sobą szeregowo lub równolegle tworząc moduł fotowoltaiczny. Moduły fotowoltaiczne możemy łączyć ze sobą tworząc baterię fotowoltaiczną.