Systemy fotowoltaiczne to w skrócie zamiana energii słonecznej na elektryczność.
Szacuje się, że 173 000 terawatów energii słonecznej nieustannie dociera do powierzchni Ziemi, co oznacza, że jest ona dostępna w większej ilości, niż wystarczająca, aby sprostać obecnemu światowemu zużyciu wynoszącemu 15 terawatów rocznie. Jednak największym wyzwaniem jest zebranie takiej energii i jej użycie. Energia słoneczna jest pozyskiwana głównie na jeden z dwóch sposobów, to jest poprzez fotowoltaiczne ogniwa słoneczne i słoneczną energię cieplną. Ogniwo fotowoltaiczne to w zasadzie półprzewodnik podłączony do dwóch styków elektrycznych. Fotony ze słońca są absorbowane przez półprzewodnik, zwykle stop krzemu, i oddają kilka elektronów. Następnie elektrony przemieszczają się przez półprzewodnik, tworząc prąd elektryczny. Słoneczna energia cieplna to system gigantycznych luster, które odbijają i koncentrują promienie słoneczne w celu podgrzania płynu, który wytwarza parę do zasilania turbiny wytwarzającej energię elektryczną. Obie metody wymagają dużej ilości światła słonecznego do wytworzenia energii. W optymalnych warunkach promieniowanie słoneczne, czyli nasłonecznienie, uderza bezpośrednio w panel słoneczny bez żadnych zakłóceń. W praktyce ilość promieniowania słonecznego zmienia się w zależności od szerokości geograficznej, pory dnia i pory roku, oraz warunków atmosferycznych, takich jak chmury, opady i zanieczyszczenia, które rozpraszają światło słoneczne. Wszystkie te okoliczności mają wpływ na kąt padania słońca i ilość światła docierającego do powierzchni Ziemi.
Właśnie dlatego obszary o suchym klimacie na średnich szerokościach geograficznych globu mają zwykle największy potencjał słoneczny.
Energia słoneczna to odnawialne źródło energii, które można gromadzić praktycznie w każdym miejscu na świecie, przykładem jest fotowoltaika Leszno. Elektrownie słoneczne nie zanieczyszczają powietrza, wody, nie powodują hałasu, ani nie emitują gazów cieplarnianych. Chociaż podczas ich produkcji używa się substancji powodujących zanieczyszczenie powietrza, ale w porównaniu z paliwami kopalnymi, ich produkcja nadal mają mniej negatywny wpływ na środowisko naturalne. Elektrownie słoneczne również stwarzają mniejsze zagrożenie dla bezpieczeństwa niż elektrownie tradycyjne na paliwa kopalne. Raz zbudowane i zainstalowane panele słoneczne mają wyjątkowo niskie koszty eksploatacji, ponieważ ich główny wkład, czyli światło słoneczne, jest bezpłatny i dostępny dla każdego zainteresowanego bez ograniczeń. Dodatkowo nie emitują one żadnych zanieczyszczeń w postaci gazów cieplarnianych, więc ich używanie nie szkodzi środowisku. Jednak panele słoneczne mają kilka ograniczeń. Przede wszystkim nie mogą zbierać energii słonecznej w nocy, a ilość, jaką gromadzą w ciągu dnia, różni się w zależności od pory roku i pory dnia oraz miejsca instalacji. Również koszt założenia paneli fotowoltaicznych jest wysoki. Dla przeciętnego użytkownika, który chce zainstalować panele słoneczne w swoim domu, średni koszt typowego systemu fotowoltaicznego wynosi około 20 000 złotych. Jednak w przyszłości koszty te powinny zacząć spadać. Aby energia słoneczna mogła dalej zyskiwać na popularności, wydajność ogniw słonecznych będzie musiała wzrosnąć, a cena paneli fotowoltaicznych będzie musiała spaść. Prawdopodobnie większa popularność i dostępność doprowadzi to do spadku cen, ponieważ zwiększony popyt stymuluje większą produkcję. Trzeba również zakupić urządzenie to zmiany energii DC na AC, a służy do tego falownik solarny. W międzyczasie istnieje szeroki wachlarz badań skupiających się na ulepszeniu konstrukcji ogniw słonecznych i pracy z nowymi materiałami, aby uczynić ogniwa słoneczne tańszymi i bardziej wydajnymi. Branża energii pobieranej ze słońca stale się rozwija, a jej popularność rośnie z każdym rokiem. W sprzedaży znajdziemy obecnie duży wybór różnych rozmiarów paneli fotowoltaicznych, dostosowanych do potrzeb różnego rodzaju użytkowników, jak właściciele domów prywatnych, czy przedsiębiorcy pracujący w różnych branżach.