Il fotovoltaico rappresenta il punto di partenza per imbrigliare l’immensa produzione del Sole e convertirla in elettricità. Le celle solari, o fotovoltaiche, sono gli strumenti fondamentali della conversione. Molti di noi associano l’energia solare alle distese di file di pannelli nei deserti o, su scala minore, agli impianti dalla superficie scura presenti sui tetti di abitazioni e edifici commerciali. Il funzionamento delle celle solari si basa sull’assorbimento della luce solare, e il loro rivestimento scuro, non riflettente, ha questo scopo. Attualmente nessuna cella fotovoltaica è in grado di assorbire il 100% dei raggi solari, ma questa inefficienza è uno degli aspetti critici che i ricercatori si sforzano di migliorare.
La luce passa attraverso la cella che è composta da due strati di semiconduttori con cariche opposte. I semiconduttori assorbono la luce, determinando una corrente elettrica. Ogni cella è progettata per generare solo una determinata quantità di elettricità che, a causa del tasso di assorbimento, ha una potenza molto ridotta: è per questo che le celle sono sempre riunite in moduli.