I pannelli fotovoltaici sono gli elementi più essenziali degli impianti solari. La funzione di un pannello solare in un sistema fotovoltaico è quella di convertire l'energia solare in elettricità. Sono anche chiamati pannelli fotovoltaici.
I pannelli solari fotovoltaici possono essere utilizzati per generare elettricità per usi domestici e commerciali. In genere, gli impianti industriali a pannelli solari sono collegati alla rete e tutta l'elettricità generata viene immessa nella rete.
I pannelli fotovoltaici sono costituiti da un array di celle fotovoltaiche interconnesse. Le configurazioni più comuni sono i pannelli solari a 60 e 72 celle.
L'equivalente solare termico è il collettore solare. I collettori solari sono pannelli solari che, utilizzando le leggi della termodinamica, sfruttano il calore del sole per produrre calore.
Le celle solari che compongono un pannello solare sono costituite da materiali semiconduttori. Quando i fotoni che compongono la luce colpiscono gli atomi di questo materiale, provocano lo spostamento di un elettrone; questo si chiama effetto fotovoltaico. La somma degli elettroni in movimento genera una corrente elettrica sotto forma di corrente continua.
Una cella solare è in grado di generare una tensione elettrica di pochi decimi di volt (+/- 0,5 V) e una potenza massima di 1 o 2 Watt. È quindi necessario collegare in serie diverse celle (che si comportano come piccoli generatori di corrente) per ottenere tensioni di 624 V, accettate in molte applicazioni.
L'orientamento e l'inclinazione più appropriati per ogni sito dipendono dalla latitudine e dal periodo dell'anno. La cosa più consigliabile è uno studio della radiazione solare ricevuta per ogni sito.
Nell'emisfero settentrionale, ad esempio, è necessario orientare i pannelli in direzione sud e con un'inclinazione specifica.
D'altra parte, l'inclinazione dei moduli varierà in base al fabbisogno energetico previsto e al periodo di utilizzo, in modo da realizzare un bilancio stagionale (inverno, estate) o annuale.
I pannelli solari possono essere installati su supporti mobili per variare l'orientamento verso il sole o su strutture triangolari fisse.