A napenergia vezet a zöld forradalomban. Ha azt fontolgatja, hogy napelemes fotovoltaikus (PV) rendszert telepít otthonába, akkor nem kell tudnia, hogyan működnek a PV cellák. Az Ön napelemes vállalkozója ismeri a részleteket, és tudja, milyen típusú paneleket kell használni egy adott alkalmazásban.
A napelemes rendszerek azonban sok pénzbe kerülnek, és az ügyfeleket általában érdekli, hogy minél többet megtudjanak a részletekről. Minél jobban megérti, annál jobb lesz a saját döntéshozatali folyamata.
A szabványos PV cella egy vékony félvezető szendvics, két réteg nagy tisztaságú szilíciummal. A fotovoltaikus tömbök nem mások, mint egymással összekapcsolt félvezető szendvicsek hatalmas mátrixai. A használható napelemes rendszerek mindenféle berendezést tartalmaztak, amelyek megvédik a felhasználót az áramütéstől, az áramot akkumulátorbankokban tárolják, és az egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítják át, amit az emberek otthonukban használnak. De minden rendszer középpontjában egy egyszerű átalakítási folyamat áll.

A fotovoltaikus cella a fényt elektromos árammá alakítja.
Az alapcella körülbelül 1/100 hüvelyk vastag, és felülete széles. A tipikus élettartam több mint 25 év, és vannak olyan cellák, amelyek több mint 40 éve megbízhatóan termelnek áramot. Ez a hosszú élettartam végső soron a sejteket védő bevonatoknak és keretszerkezeteknek köszönhető.
A modul egyedi cellákból álló összeállítás, amelyek sorosan és párhuzamosan kapcsolódnak az optimális teljesítmény eléréséhez.

Soros kapcsolásnál a feszültség additív, míg párhuzamos kapcsolásnál az áram additív.
Egy tipikus napelem cella körülbelül fél voltos elektromos kimenetet termel. Ha 36 PV cellát sorba kapcsolunk, az eredmény egy 18 voltos modul. A modul vagy panel több egyedi cella, amelyek összekapcsolódnak és egy késztermékben vannak elhelyezve. A lakossági alkalmazásokban használt tipikus PV-modul mérete körülbelül 2,5 láb × 5 láb, kékes vagy fekete színben. A keretek vagy alumínium színűek vagy feketék, és manapság a legtöbb lakástulajdonos az utóbbit választja (csak jobban néznek ki).
A feszültség- és áramkimenetek széles skálája érhető el, attól függően, hogy az egyes cellák hogyan kapcsolódnak egymáshoz. A modul által termelt teljesítmény mennyisége a teljes felület függvénye, valamint a modult érő napfény mennyisége.
A tipikus modulok téglalap alakúak, és többféle méretben és konfigurációban kaphatók. A kis modulok (a kézi számológépekben használt típusok) kevesebb mint egy watt teljesítményt adnak le, míg egy tipikus lakossági modul körülbelül 200 watt, többé-kevésbé.
A modulokat a következők jellemzik:
A sejt legfontosabb jellemzője a szilícium szerkezet összetétele. Az egykristályos sejteket több kristályból álló rúdba lehet önteni. Vagy a kristályos anyagok vékony filmként is lerakhatók, amelyet amorf szilíciumnak neveznek .
A PV cellák gyártásához használt egyedi szilícium lapkák fém érintkezőkkel (huzalokkal) vannak beágyazva. A cellák tükröződésgátló anyaggal vannak bevonva, így a napfény maximális mennyisége nyelődik el minden cellában.
Az egykristályos cellák hatékonyabbak, mint a polikristályosak, mivel a polikristályos cellákban a szemcsék közötti határok ellenállást okoznak az áramáramlással szemben (ami energiát fogyaszt). Az amorf szilícium előállítása sokkal olcsóbb, de csak körülbelül fele olyan hatékony, hogy a napfényt felhasználható elektromos energiává alakítja át. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy egy amorf rendszernek kétszer akkora felületre van szüksége, hogy ugyanannyi teljesítményt adjon ki. Attól függően, hogy mekkora felület áll rendelkezésre, ez probléma lehet, vagy nem. A legtöbb lakossági alkalmazásban a megfelelő tetőterület korlátozott, ezért a hatékonyság fontos tényező.