Panele fotowoltaiczne - panele PV (fotowoltaika)

Panele fotowoltaiczne (panele słoneczne) - ogniwa fotowoltaiczne (baterie słoneczne) służą do przemiany energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Promieniowanie słoneczne dostarcza olbrzymie ilości energii od kilku miliardów lat, stanowiąc główne źródło energii. Promieniowanie padające na powierzchnię ziemi w obszarze podzwrotnikowym wynosi około 1kW/m². W zależności od warunków pogodowych, ilość padającej energii na powierzchnię ziemi przedstawia się następująco:

W Polsce jest bardzo dużo obszarów dobrze nasłonecznionych. Zamieszczony rysunek przedstawia stan nasłonecznienia w naszym kraju z podanymi ilościami energii, która dociera w ciągu roku na 1m² powierzchni ziemi na zaznaczonym terenie.  System fotowoltaiczny składa się z paneli fotowoltaicznych, oraz elementów dostosowujących wytwarzany w panelach prąd stały do potrzeb zasilanych urządzeń domowych. Gdy chcemy z dostarczanej energii elektrycznej korzystać np w nocy, konieczne jest stosowanie odpowiedniego systemu magazynowania energii (akumulatory) wyprodukowanej w ciągu dnia.

Jeżeli system fotowoltaiczny zasila urządzenie stałoprądowe potrzebny jest tylko kontroler napięcia. Do zasilania z systemu fotowoltaicznego urządzeń zmiennoprądowych konieczne jest użycie przetwornicy (inwertera). Aby maksymalnie wykorzystywać energię słoneczną, zamiast montować ogniwa na dachu, powinno się zamontować ogniwa na odpowiedniej konstrukcji kierującej ogniwa w kierunku słońca (tracker). Umieszczenie paneli na trackerze zwiększa wydajność systemu nawet do 60%

Typowe ogniwo fotowoltaiczne jest to płytka półprzewodnikowa z krzemu krystalicznego lub polikrystalicznego. Monokrystaliczne ogniwa fotowoltaiczne wykazują najwyższe sprawności konwersji ze wszystkich ogniw krzemowych. W badaniach laboratoryjnych pojedyncze ogniwa osiągają sprawności rzędu 24%. Ogniwa produkowane na skalę masową mają sprawności około 17%. Wyróżnia się dwie podstawowe konfiguracje systemów fotowoltaicznych: off-grid i on-grid. Mając na uwadze najlepsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii takich jak wiatr i słońce, najlepszym systemem OZE jest system hybrydowy czyli połączenie panelu fotowoltaicznego z generatorem wiatrowym.