Fotovoltaik güç 1839 senesinde keşfedilmiş bulunmasına karşın ilk ergonomik planlama 1950’li yıllarda gerçekleştirilmiştir. Fotovoltaik modüller evvela uzaydaki uydular için geliştirilmişlerdir. Geleneksel piller, yakıt hücreleri ve nükleer enerji o dönemin koşulları için müsait olmadığından kısa bir vakit sonrasında depolanan enerji kullanılmaya başlanmış, sonrasında yüksek verimli silikon güneş pillerinin geliştirilmesi ile beraber fotovoltaik enerji en iyi çözüm olarak karşımıza çıkmıştır. Avantajları oldukça açıktır:. Sonsuz enerji kaynağı (güneş) · Hiçbir atık üretimi söz konusu değil (yanıcı gazlar, artıklar vs.). Bakım ihtiyacı fazlaca azdır.

Fotovoltaik cihazların çalışması, mekanik hareketli parçalara gerek kalmadan, yarı iletken materyallerin güneşin ışınım gücünü elektrik enerjisine dönüştürmesi (hususi uygulamalar ile) esasına dayanır. Bugün hemen hemen sadece silisyum yarı iletken araç-gereç olarak kullanılmaktadır. Bir fotovoltaik tesisin temel bileşeni fotovoltaik hücredir, standart koşullarda (25°C sıcaklık, 1000 W/m2 ışınım gücü)  1.5 Watt güç üretir. Standart koşullarda çalışan bir fotovoltaik cihazın güç çıkışına pik güç (Wp) denir. Hücrelerin birbirlerine monte edilmesiyle fotovoltaik modül elde edilir.

Güneş Modülerinin Üretimi

Fotovoltaik hücrelerin ana malzemesi silisyumdur. Silisyum oksijenden sonrasında dünya üstündeki en yaygın elementtir.  Doğada saf biçimde bulunmaz, öteki elementler ile bileşikler halinde bulunur. Ancak fotovoltaik bir hücrenin üretimi için saf biçimde silisyuma gereksinim duyulmaktadır; saf silisyumun elde edilmesi fazlaca sıkıntılı ve pahalı bir süreçtir. Silisyum, fazladan saf silisyum çubuklarından, cilalanmış ve asitle işlenmiş fazlaca ince diskler kesilerek elde edilebilir. Başka bir metot ise katot püskürtme yolu ile (amorf silikon) silisyum atomlu cam levhalar elde edilmektedir. Başka bir iterasyon ise doping ismini alır. Bu işlemde, yabancı atomların formundaki silisyum disklere saf olmayanların eklenmesinin programlanmasından oluşur. Bir disk, bu işlemden sonrasında fotovoltaik hücre olarak adlandırılabilir bundan dolayı prensipte çalışabilecek yarı iletken özelliğine sahiptir. Gerekli gücü elde etmek için ve fotovoltaik hücreleri naturel etkenlerden korumak (rüzgar, kar, yağmur, dolu vs.)için, elektriksel olarak bağlıdırlar, metal bir iskeletle birleştirilmişlerdir ve cam bir levha ile korunmaktadırlar.

Güneş enerjisi panellerinin çeşitli tipleri ve  bazı tanımlar üretim proseslerine bağlı olarak değişik tiplerde güneş pilleri mevcuttur :

Monokristal Hücreler: Monokristal çubukların kesilmesiyle elde edilirler. En mühim avantajları yüksek verimlilikleridir. ( kadar). Bu tip hücreler üretim proseslerinin zahmetli olması sebebiyle pahalıdırlar. Monokristal hücreler çoğu zaman değişmeyen mavi renkleri ile ayırt edilirler. Dünya çapında %8-10 oranında kullanılırlar.

Polikristal hücreler: Bunlar kalıp bloklar halindedirler ve bu bloklardan diskler kesilir. Verimlilikleri, günümüz şartlarında -18’lere yükselmiş olmakla beraber, 4 mevsimin yaşandığı vatanımızda ışınımın düşmüş olduğu hava şartlarında da yüksek miktarda çalışmaya devam edebilme yetenekleri vardır. Bu tip hücreler değişik geometrik yöntemleri ile (içerdikleri değişik kristaller sebebiyle) hemen ayrım edilirler. Dünya çapında %8-10 şeklinde bir oranla kullanılırlar.

Amorf Hücreler: Düz bir camın peşinde silisyumun uygulanması ile elde edilirler. Bu tip hücreler daha azca verimlidir (yaklaşık %8-10) hem de dağınık radyasyona da adapte olabilirler (bulutlu havalarda vs.). Hücreler karakteristik koyu renkleri ile ayırt edilebilirler. Herhangi bir geometrik halde yapılabilirler. (yuvarlak, sekizgen, düzensi ve hatta dışbükey).

Azimut: Güneyden başlayarak saat yönünde meydana getirilen yatay açı; 0° ölçülen azimut güneyi gösterir, 90° ölçülen azimut batıyı, -90°  ölçülen azimut ise doğuyu gösterir.

Fotovoltaik Çiftlik: Kendi işletim alanlarında mekanik olarak monte edilmiş, birbirlerine elektriksel olarak bağlı bir grup fotovoltaik modülden oluşur.

Fotovoltaik Hücre : Güneş gücünü elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken bir materyaldir. Fotovoltaik malzemelerin temel ünitesidir.

Fotovoltaik Modül: Birkaç hücrenin montajı ve tek bir yapı formunda bağlanması ile oluşur.

DC/AC Dönüştürücü, Inverter: Doğru akımı alternatif akıma dönüştüren cihaz.Pik Güç (Wp): Standart çalışma koşullarında (1000 W/m2 ışınlama ve 25°C sıcaklık) bir fotovoltaik cihaz tarafınca üretilen en çok güç.

Kontrol Paneli : Elektrik dağıtım yeridir. Yüksek tüketim yada fotovoltaik modülün yetersiz kalmış olduğu durumda elektrik şebekeden alınır. Aynı halde fazla fotovoltaik enerji şebekeye iade edilir. Ayrıca fotovoltaik modül tarafınca şebekeye verilen enerji miktarını ölçer.

Fotovoltaik Sistem : Güneş enerjisinden elektrik elde etmek amacıyla fotovoltaik modüllerin ve öteki bileşenlerin kurulumu ile açılan sistem.

Fotovoltaik Tesislerin Teknik – Ekonomik Fizibilitesi

Fotovoltaik teknolojisi, bilhassa Türkiye şeklinde güneş enerjisi potansiyeli 380 milyar kWh/sene olan, bolca güneş alan ülkelerde gelecek vadeden uzun dönemli ve büyük ölçekli, yenilenebilir enerji üretimi sunan bir teknolojidir. Bu teknoloji ile enerji üretiminin çevreyle dosttur. Fotovoltaik paneller ömrü süresince çevreyle arkadaş bir halde elektrik üretimi yapmaktadır. Güneş enerjisi, elektriğin en pahalı, talebin yüksek ve tüketimin en üst ölçüde olduğu, gün boyunca kullanılır ve elektrik üretimi yapılır.

Fotovoltaik enerjinin ana amacı ve kuvvetli noktası bütün üretim ve tüketim tesisi ihtiyaçlarında, geleneksel üretim yöntemlerine ilave ve alternatif enerji deposu olması, en az kayıplar ile en çok verime haiz olması her noktada uygulanabilir olmasıdır. Eğer Türkiye’de santral kurabileceğimiz müsait alanlarda çalışabilirsek, kuracağımız tesislerle Türkiye’nin enerji ihtiyacının tamamını karşılayabiliriz.Kendi fotovoltaik tesisini kuracak kişiler birer kahraman olacaklar zira kendi ürettikleri enerjilerini daha yüksek bir sorumlulukla harcayacaklardır. Fotovoltaik hızla gelişen değişen teknolojinin maliyetleri geçmişe bakılırsa %50 azalmıştır azalmıştır ve pazar kütlesi 5 katına çıkmıştır.

Fotovoltaik enerji gelecekte geniş pazar payına haiz mühim bir enerji üretim yöntemi olacaktır.Uluslar arası Enerji Ajansı verilerine göre fotovoltaik enerji, küresel düzeyde enerji tüketiminin %0.5’ini kapsıyor ancak teknolojilerin gelişmesi ile düşen maliyetler, genişleyen market hacmi ile bu oran 2030 yılında %7, 2050 yılında %25 ve 2060 yılında %33 olacaktır.