Die Photovoltaik-Technologie ist der Prozess, der die Erzeugung erneuerbarer elektrische Energie aus der elektromagnetischen Strahlung der Sonne ermöglicht.

Die Photovoltaik-Zelle ist dabei als elektronische Komponente der Grundstein zur Ausbeutung des photoelektrischen Effekts des Sonnenlichts, dabei bilden mehrere Zellen miteinander verbunden ein Photovoltaik-Modul.

Mehrere Module in Serie und/oder parallel verbunden bilden eine Solaranlage zur Stromerzeugung für den Einsatz in einem Inselsystem, oder gekoppelt mit privaten oder öffentlichen Stromverteilungsnetz.

Die Insel-Photovoltaikanlagen können den Strom direkt verbrauchen, wofür sie bei nicht stromnetzerschlossenen Standorten anhand von Speichersysteme mit insbesondere Batterien ausgerüstet werden, um den erzeugten Strom auch ausserhalb der Produktionszeiten zur Verfügung (z.B. in der Nacht).

Photovoltaik-Anlagen können auch an das Verteilungsnetz angeschlossen werden, diese Anlagen sind unter anderem mit Wechselrichtern ausgerüstet zur Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom, je nach spezifischen lokalen Netzeigenschaften (z.B. 50 Hz-Frequenz). Diese zweite Anlagenkategorie erfordert prinzipiell keine Speichersystem, wobei der Strom durch den nächstgelegenen Verbraucher im Stromnetz verbraucht wird.

Die Photovoltaik-Technologie unterteilt sich zwischen monokristalline Solarmodule einerseits, mit höherer Effizienz sowie höchsten Wirkungsgrad pro Flächeneinheit, die vor allem für Anwendungen auf kleineren privaten Flächen verwendet werden. Die polykristallinen Solarmodule andererseits haben derzeit im Vergleich ein tendenziell besseres Preis/Leistungsverhältnis, weshalb ihre Verwendung den Photovoltaik-Markt dominiert, mit einem optimalen Wirkungsgrad und auch mit einer vorhersehbaren Lebensdauer von über 30 Jahren.

Die amorphen Solarmodule haben schlussendlich ein erhebliches Potenzial für die zukünftige Solarindustrie, mit verschiedenen Anwendungen und ein höheren Leistungsgrad bei diffusem Licht. Die amorphe Siliziumzellen haben jedoch einen geringeren Wirkungsgrad, im Vergleich zu einem Standard-Kristallin-Modul. Sie sind daher besser geeignet für industrielle Photovoltaik-Anlagen und Solarparks mit grösserer Flächenverfügbarkeit, mit konsequenten Skaleneffekten bei den Produktionskosten und auf die Kohlenstoffbilanz (CO2).

Die exponentielle Entwicklung, der gesamt installierter photovoltaischer Leistung, ist insbesondere die Frucht von technologischen Verbesserungen und vor allem der massiven Senkung der Produktionskosten betrachtet über die 10 letzten Jahren, mit beinahe neue 250 GW (Gigawatt) installiert im Jahr 2022, für eine gesamte installierten Leistung von mehr als 1 TW (Terrawatt) und einer Erfassungsfläche weltweit von äquivalent mehr als 1’000’000 Fussballfelder (5’000’000’000 m2)!