Ogniwo fotowoltaiczne przekształca światło bezpośrednio w energię elektryczną. Wykorzystuje materiały półprzewodnikowe, zazwyczaj krzem, które uwalniają elektrony pod wpływem fotonów. Elektrony przepływają przez obwód zewnętrzny, wytwarzając prąd. Brak ruchomych części, brak paliwa, brak emisji w miejscu użytkowania.

Komórka ma dwie warstwy. Jedna jest wzbogacona o dodatkowe elektrony, druga o brakujące, czyli dziury. W miejscu styku warstw powstaje pole elektryczne. Fotony wybijają elektrony, a pole elektryczne popycha je w jednym kierunku. Metalowe styki zbierają prąd.

Wydajność różni się w zależności od materiału. Standardowe ogniwa krzemowe przetwarzają od 15 do 22 procent światła słonecznego na energię elektryczną. Ogniwa perowskitowe i tandemowe osiągają wyższe wyniki w laboratorium. Koszty spadły o ponad 90 procent od 2010 roku. Energia słoneczna jest obecnie najtańszym źródłem nowej energii elektrycznej na wielu rynkach. W produkcji dominują Chiny, które produkują większość paneli na świecie.

Typy kluczy

• Krzem monokrystaliczny
• Krzem polikrystaliczny
• Cienkowarstwowy tellurek kadmu
• Perowskit
• Komórki tandemowe