Een fotovoltaïsche cel zet licht rechtstreeks om in elektriciteit. Het maakt gebruik van halfgeleidermaterialen, meestal silicium, die elektronen vrijgeven wanneer ze door fotonen worden geraakt. De elektronen stromen door een extern circuit en wekken stroom op. Geen bewegende onderdelen, geen brandstof, geen uitstoot bij gebruik.

De cel bestaat uit twee lagen. De ene laag is behandeld om extra elektronen te bevatten, de andere om ontbrekende elektronen, oftewel gaten, te bevatten. Waar de lagen elkaar raken, ontstaat een elektrisch veld. Fotonen slaan elektronen los en het veld duwt ze in één richting. Metalen contacten vangen de stroom op.

De efficiëntie verschilt per materiaal. Standaard siliciumcellen zetten 15 tot 22 procent van het zonlicht om in elektriciteit. Perovskiet- en tandemcellen halen in het laboratorium een ​​nog hoger percentage. De kosten zijn sinds 2010 met meer dan 90 procent gedaald. Zonne-energie is nu in veel markten de goedkoopste bron van nieuwe elektriciteit. De productie wordt gedomineerd door China, dat het grootste deel van de zonnepanelen ter wereld produceert.

Sleuteltypen

• Monokristallijn silicium
• Polykristallijn silicium
• Dunne film cadmiumtelluride
• Perovskiet
• Tandemcellen