كلمة الضوئية هي مزيج من الكلمة اليونانية للضوء واسم الفيزيائي أليساندرو فولتا. وهو يحدد التحويل المباشر لأشعة الشمس إلى طاقة عن طريق الخلايا الشمسية. وتستند عملية التحويل على تأثير الكهروضوئية اكتشفها الكسندر بكريل في عام 1839. ويصف تأثير الكهروضوئية الإفراج عن الناقلين تهمة الإيجابية والسلبية في حالة صلبة عندما يضرب ضوء سطحه.

وتتكون الخلايا الشمسية من مواد شبه موصلة مختلفة. أشباه الموصلات هي المواد، التي تصبح موصل كهربائيا عند تزويدها مع الضوء أو الحرارة، ولكن التي تعمل كعوازل في درجات حرارة منخفضة.

أكثر من 95٪ من جميع الخلايا الشمسية المنتجة في جميع أنحاء العالم وتتكون من مادة أشباه الموصلات السيليكون (سي). كما العنصر الثاني الأكثر وفرة في قشرة الأرض، والسيليكون لديه ميزة، من كونها متاحة بكميات كافية، وبالإضافة إلى ذلك معالجة المواد لا يثق بالبيئة. لإنتاج خلية شمسية، أشباه الموصلات ملوثة أو "مخدر". "تعاطي المنشطات" هو الإدخال المتعمد للعناصر الكيميائية، حيث يمكن للمرء أن يحصل على فائض من حاملات الشحنة الموجبة (طبقة أشباه الموصلات الموصلة ب) أو ناقلات الشحنة السالبة (طبقة التوصيل شبه الموصل) من مادة أشباه الموصلات. إذا تم الجمع بين اثنين من طبقات أشباه الموصلات الملوثة بشكل مختلف، ثم ما يسمى النتائج ين-تقاطع على حدود الطبقات.

يمكن للمرء أن يميز ثلاثة أنواع الخلايا وفقا لنوع من الكريستال: أحادية، الكريستالات وغير متبلور. لإنتاج خلية السيليكون أحادية، مواد شبه موصلة نقية تماما أمر ضروري. يتم استخراج قضبان أحادية البلورة من السيليكون المذاب ثم يتم نشرها في لوحات رقيقة. وتضمن عملية الإنتاج هذه مستوى عال نسبيا من الكفاءة.
إنتاج الخلايا الكريستالات هو أكثر كفاءة من حيث التكلفة. في هذه العملية، يتم سكب السيليكون السائل في كتل التي يتم نشرها لاحقا في لوحات. خلال التصلب من المواد، يتم تشكيل هياكل الكريستال من أحجام مختلفة، على الحدود التي تظهر العيوب. ونتيجة لهذا العيب البلوري، فإن الخلايا الشمسية أقل كفاءة.
إذا تم إيداع فيلم السيليكون على الزجاج أو مواد الركيزة الأخرى، وهذا هو ما يسمى غير متبلور أو طبقة طبقة رقيقة. سمك طبقة تصل إلى أقل من 1μm (سمك شعرة الإنسان: 50-100 ميكرون)، وبالتالي فإن تكاليف الإنتاج هي أقل بسبب انخفاض تكاليف المواد. ومع ذلك، فإن كفاءة الخلايا غير متبلور هو أقل بكثير من تلك من نوعين آخرين من الخلايا. وبسبب هذا، فهي تستخدم في المقام الأول في المعدات منخفضة الطاقة (الساعات، والحاسبات الجيب) أو كعناصر الواجهة.

من أجل جعل الفولتية والمخرجات المناسبة لمختلف التطبيقات، والخلايا الشمسية واحدة مترابطة لتشكيل وحدات أكبر. الخلايا متصلة في سلسلة لديها الجهد العالي، في حين أن تلك المتصلة بالتوازي تنتج المزيد من التيار الكهربائي. وعادة ما تكون الخلايا الشمسية المترابطة جزءا لا يتجزأ من شفافة إثيل الفينيل، خلات، مزودة الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ الإطار ومغطاة الزجاج الشفاف على الجانب الأمامي.

وتتراوح درجات القدرة النمطية لهذه الوحدات الشمسية بين 10 وبيك و 100 وباك. تشير البيانات المميزة إلى ظروف الاختبار القياسية للإشعاع الشمسي 1000 واط / متر مربع عند درجة حرارة الخلية 25 درجة مئوية. الضمان القياسية للشركة المصنعة لمدة عشر سنوات أو أكثر طويلة جدا ويظهر معايير الجودة العالية والعمر المتوقع لمنتجات اليوم.