Слънчевата енергия е водеща в зелената революция. Ако обмисляте да инсталирате слънчева фотоволтаична (PV) система в дома си, не е нужно да знаете как работят PV клетките. Вашият слънчев изпълнител знае подробностите и знае кои видове панели да използват в дадено приложение.
Но PV системите струват много пари и клиентите обикновено се интересуват да знаят колкото е възможно повече за детайлите. Колкото повече разбирате, толкова по-добър ще бъде вашият собствен процес на вземане на решения.
Стандартната фотоволтаична клетка е тънък полупроводников сандвич с два слоя високо пречистен силиций. Фотоволтаичните масиви не са нищо повече от огромни матрици от взаимосвързани полупроводникови сандвичи. Използваемите фотоволтаични системи включват всякакъв вид оборудване, което предпазва потребителя от токов удар, съхранява електричеството в батериите и преобразува постоянния ток (DC) в променлив ток (AC), което хората използват в къщите си. Но в основата на всяка система е прост процес на преобразуване.

Фотоволтаичната клетка превръща светлината в електричество.
Основната клетка е с дебелина около 1/100 от инча, с широк спектър от повърхностни площи. Типичната продължителност на живота е над 25 години и има клетки, които произвеждат надеждно електричество повече от 40 години. Тази дълготрайност в крайна сметка се дължи на покритията и рамкираните структури, които защитават клетките.
Модулът е съвкупност от отделни клетки, свързани последователно и паралелно, проектирани да осигуряват оптимална производителност.

При последователно свързване напрежението е адитивно, докато при паралелно свързване токът е адитивен.
Типичната фотоволтаична клетка произвежда около половин волт електрическа мощност. Когато 36 PV клетки са свързани последователно, резултатът е 18-волтов модул. Модул или панел е множество отделни клетки, свързани помежду си и поместени в готов продукт. Типичен PV модул в жилищно приложение е с размери около 2,5 фута на 5 фута, в синкав или черен цвят. Рамките са с цвят на алуминий или черни, като последното е преобладаващият избор на повечето собственици на жилища в наши дни (те просто изглеждат по-добре).
Възможно е да се постигне широк спектър от изходи за напрежение и ток, в зависимост от това как отделните клетки са свързани заедно. Количеството мощност, което модулът може да произведе, е функция от общата повърхност, както и от количеството слънчева светлина, която удря модула.
Типичните модули са правоъгълни и се предлагат в различни размери и конфигурации. Малките модули (видът, използван в ръчните калкулатори) произвеждат по-малко от един ват мощност, докато типичният жилищен модул произвежда около 200 вата мощност, повече или по-малко.
Модулите се характеризират с:
Най-важната характеристика на клетката е съставът на силициевата структура. Единичните кристални клетки могат да бъдат отлети в слитък от множество кристали. Или кристалните материали могат също да бъдат отложени като тънък филм, който се нарича аморфен силиций .
Отделните силициеви пластини, използвани за производството на фотоволтаични клетки, са вградени с метални контакти (жици). Клетките са покрити с антирефлексен материал, така че максималното количество слънчева светлина да се абсорбира във всяка клетка.
Монокристалните клетки са по-ефективни от поликристалните, тъй като в поликристалните клетки междузърнестите граници въвеждат съпротивление на токовия поток (който консумира енергия). Аморфният силиций е много по-евтин за производство, но е само наполовина по-ефективен при превръщането на слънчевата светлина в използваема електрическа енергия. На практика това означава, че една аморфна система изисква два пъти по-голяма повърхност, за да изведе същото количество мощност. В зависимост от това каква площ е налична, това може да е проблем или не. В повечето жилищни приложения подходящото покривно пространство е ограничено, така че ефективността е важен фактор.