Fotovoltaik hücre, ışığı doğrudan elektriğe dönüştürür. Genellikle silikon olan yarı iletken malzemeler kullanır; bu malzemeler fotonlar tarafından vurulduğunda elektron salar. Elektronlar harici bir devre üzerinden akarak akım üretir. Hareketli parça yok, yakıt yok, kullanım noktasında emisyon yok.

Hücrenin iki katmanı vardır. Bir katmana fazladan elektron, diğerine ise eksik elektron veya delik eklenmiştir. Katmanların birleştiği yerde bir elektrik alanı oluşur. Fotonlar elektronları serbest bırakır ve alan onları tek bir yöne doğru iter. Metal kontaklar akımı toplar.

Verimlilik malzemeye göre değişir. Standart silikon hücreler güneş ışığının %15 ila %22'sini elektriğe dönüştürür. Perovskit ve tandem hücreler laboratuvarda daha yüksek verimlilik elde etmeyi hedefliyor. Maliyetler 2010 yılından bu yana %90'dan fazla düştü. Güneş enerjisi artık birçok pazarda yeni elektriğin en ucuz kaynağı. Üretimde Çin hakim konumda ve dünyanın panellerinin çoğunu üretiyor.

Anahtar türleri

• Tek kristalli silikon
• Polikristal silikon
• İnce film kadmiyum tellür
• Perovskit
• Tandem hücreler