พลังงานแสงอาทิตย์ Photovoltaic เป็นระบบหลักที่ใช้ในการสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้ การทำความเข้าใจกับระบบพื้นฐานกำลังมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากแหล่งพลังงานทางเลือกกลายเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นและจำเป็นต่อชีวิตประจำวัน พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้เป็นพลังงานอะไรก็ได้จากโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้งไปจนถึงเมืองทั้งเมือง การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในสังคมมนุษย์นั้นเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์หลายอย่างของรัฐบาลที่จะย้ายออกไปจากแนวทางปฏิบัติด้านพลังงานที่ไม่ยั่งยืนและมุ่งสู่การดำรงอยู่อย่างยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานมหาศาลเผาไหม้ความสะดวกสบาย 93 ล้านไมล์ (153 ล้านกิโลเมตร) จากโลก ในขณะที่โลกได้รับพลังงานเพื่อปลูกพืชผ่านแสงอาทิตย์การแปลงแสงนั้นให้เป็นพลังงานที่มนุษย์สามารถนำมาใช้ได้นั้นต้องใช้เทคโนโลยีบางอย่าง ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถเก็บแสงอาทิตย์แปลงเป็นพลังงานและขนส่งเพื่อใช้กับมนุษย์ด้วยคุณสมบัติทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน
ในการสร้างพลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าเซลล์สุริยะ (โซลาร์เซลล์) หรือ PV เซลล์ PV มีพื้นผิวหนึ่งประจุที่มีอิเล็กตรอนเพิ่มและพื้นผิวที่สองที่มีประจุบวกที่ขาดอิเล็กตรอน เมื่อแสงแดดกระทบกับเซลล์ PV และถูกดูดซับอิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้นจะรู้สึกตื่นเต้นกระดอนจากพื้นผิวที่มีประจุบวกและสร้างกระแสไฟฟ้าที่ทั้งสองโผล่ขึ้นมา กระแสไฟฟ้านี้เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถใช้เป็นพลังงานได้
เซลล์ PV สามารถจัดเรียงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแหล่งพลังงานที่มีขนาดแตกต่างกัน การจัดเรียงขนาดเล็กที่เรียกว่าโมดูลสามารถนำมาใช้เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายเช่นเดียวกับที่ใช้กับแบตเตอรี่ กลุ่มเซลล์ PV ขนาดใหญ่สามารถใช้เพื่อสร้างอาร์เรย์พลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ได้จำนวนมหาศาล ขึ้นอยู่กับขนาดของอาเรย์และปริมาณของแสงแดดระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถสร้างพลังงานเพียงพอที่จะใช้ในบ้านเรือนโรงงานหรือแม้กระทั่งมีส่วนช่วยอย่างมากต่อความต้องการพลังงานในเขตเมือง
นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดของมนุษย์ ปัจจุบันโลกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับพลังงานที่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นน้ำมันและถ่านหิน เชื้อเพลิงเหล่านี้เกิดจากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตและอาจใช้เวลาหลายล้านปีในการสร้าง มนุษย์ใช้ทรัพยากรมากเกินไปจนเชื้อเพลิงฟอสซิลหลายรูปแบบกำลังหมดลง ผู้เชี่ยวชาญบางคนแนะนำว่าปริมาณเชื้อเพลิงฟอสซิลจะเริ่มหมดลงในช่วงกลางศตวรรษที่ 21 และจะหายไปอย่างสมบูรณ์ภายในไม่กี่ศตวรรษ เพื่อที่จะทำให้สังคมที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานของมนุษยชาติยังคงอยู่วิทยาศาสตร์ต้องค้นพบวิธีที่จะเพิ่มพลังให้โลกด้วยพลังงานที่ไม่ได้มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล
เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนจึงเป็นพื้นที่สำคัญของการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ในช่วงเช้าของศตวรรษที่ 21 บางคนแนะนำว่าการสร้างโรงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาดมหึมาในทะเลทรายที่มีแดดจัดอย่างต่อเนื่องสามารถสร้างพลังงานได้มากพอที่จะทำงานได้ทั้งโลกแม้ว่ามันจะมีปัญหาก็ตาม ในขณะที่พืชขนาดใหญ่พอสามารถสร้างพลังงานได้อย่างแน่นอนการขนส่งไปทั่วโลกเป็นเรื่องที่ยุ่งยากมาก นอกจากนี้แม้ในพื้นที่ที่มีแสงแดดมากที่สุดก็อาจมีอัตราของแสงแดดที่แตกต่างกันการสร้างพลังงานจากดวงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในแต่ละวัน ด้วยตัวเองโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์อาจไม่สามารถแก้ไขปัญหาพลังงานของโลกได้ แต่เมื่อรวมกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ เช่นลมสาหร่ายเชื้อเพลิงชีวภาพพลังน้ำและพลังงานความร้อนใต้พิภพวันของโลกที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลอาจอยู่ห่างไกล ความทรงจำ
