Sončna energija vodi zeleno revolucijo. Če razmišljate o namestitvi solarnega fotovoltaičnega (PV) sistema na vaš dom, vam ni treba vedeti, kako delujejo fotovoltaične celice. Vaš solarni izvajalec pozna podrobnosti in vedo, katere vrste plošč uporabiti v določeni aplikaciji.
Toda fotonapetostni sistemi stanejo veliko denarja in stranke na splošno želijo vedeti čim več o podrobnostih. Bolj ko boste razumeli, boljši bo vaš proces odločanja.
Standardna PV celica je tanek polprevodniški sendvič z dvema slojema visoko prečiščenega silicija. Fotovoltaični nizi niso nič drugega kot ogromne matrice medsebojno povezanih polprevodniških sendvičev. Uporabni fotonapetostni sistemi so vsebovali vse vrste opreme, ki uporabnika ščiti pred električnim udarom, shranjuje električno energijo v akumulatorskih baterijah in pretvarja enosmerni tok (DC) v izmenični tok (AC), kar ljudje uporabljajo v svojih hišah. Toda v središču vsakega sistema je preprost postopek pretvorbe.

Fotovoltaična celica spreminja svetlobo v elektriko.
Osnovna celica je debela približno 1/100 palca s širokim razponom površin. Tipična življenjska doba je več kot 25 let in obstajajo celice, ki zanesljivo proizvajajo električno energijo več kot 40 let. Ta dolgoživost je na koncu posledica premazov in okvirnih struktur, ki ščitijo celice.
Modul je sklop posameznih celic, povezanih zaporedno in vzporedno, zasnovan tako, da zagotavlja optimalno delovanje.

Pri serijski povezavi je napetost aditivna, pri vzporedni povezavi pa je tok aditivna.
Tipična fotonapetostna celica proizvede približno pol volta električne energije. Ko je 36 PV celic povezanih zaporedno, je rezultat 18-voltni modul. Modul ali plošča je več posameznih celic, ki so med seboj povezane in vgrajene v končni izdelek. Tipičen PV modul v stanovanjski aplikaciji meri približno 2,5 metra krat 5 čevljev, v modrikasti ali črni barvi. Okvirji so v barvi aluminija ali črni, pri čemer je slednji danes velika izbira večine lastnikov stanovanj (samo izgledajo bolje).
Možno je doseči širok razpon napetostnih in tokovnih izhodov, odvisno od tega, kako so posamezne celice povezane skupaj. Količina moči, ki jo modul lahko proizvede, je odvisna od celotne površine, pa tudi od količine sončne svetlobe, ki udari na modul.
Tipični moduli so pravokotni in so na voljo v različnih velikostih in konfiguracijah. Majhni moduli (tisti, ki se uporabljajo v ročnih kalkulatorjih) proizvedejo manj kot en vat moči, medtem ko tipični stanovanjski modul proizvede približno 200 vatov moči, več ali manj.
Za module je značilno:
Najpomembnejša lastnost celice je sestava silicijeve strukture. Enokristalne celice se lahko vlijejo v ingot več kristalov. Ali pa se kristalni materiali lahko odložijo tudi kot tanek film, ki se imenuje amorfni silicij .
Posamezne silikonske rezine, ki se uporabljajo za izdelavo fotonapetostnih celic, so vgrajene s kovinskimi kontakti (žice). Celice so prevlečene z antirefleksnim materialom, tako da se v vsako celico absorbira največja količina sončne svetlobe.
Enokristalne celice so učinkovitejše od polikristalnih, ker v polikristalnih celicah meje med zrni uvajajo odpornost proti tokovnemu toku (ki porablja energijo). Amorfni silicij je veliko cenejši za proizvodnjo, vendar je le približno polovico učinkovitejši pri pretvarjanju sončne svetlobe v uporabno električno energijo. V praksi to pomeni, da amorfni sistem potrebuje dvakrat večjo površino za proizvodnjo enake količine energije. Glede na to, koliko površine je na voljo, je to lahko problem ali pa ne. V večini stanovanjskih prostorov je primeren strešni prostor omejen, zato je učinkovitost pomemben dejavnik.