سیستم های انرژی خورشیدی، فناوری های جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی به کار می روند و شامل موارد زیر هستند:

فتوولتائیک
روشنایی خورشیدی
نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی

۱. فتوولتائیک

بی تردید یکی از مهمترین فعالیت های کشورهای پیشرفته در کاهش مصرف انرژی های ناپاک، گسترش تکنولوژی هایی است که از منابع تجدیدپذیر و نامحدود انرژی استفاده می کنند. این موضوع تأثیر فراوانی را هم بر اقتصاد و هم بر محیط زیست در پی خواهد داشت. بدین معنی که با استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی از پایان منابع فسیلی سوخت جلوگیری شده و مضرات زیست محیطی آن ها نیز ایجاد نخواهد شد. تا زمانی که از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده شود، سیستم های فتوولتائیک یکی از بهترین راه های تولید انرژی از خورشید خواهند بود. ماده اوليه به كار رفته در سيستم هاي برق خورشیدی (فتوولتاييك)، سيليكون است. زمانيكه صفحه هاي سيليكون در معرض تابش نور خورشيد قرار مي گيرند، جريان الكتريكي مستقيم DC در آنها توليد مي شود. پانل هاي فتوولتاييك نسبت به تابش هاي مستقيم و پراكنده عكس العمل نشان مي دهند. اما مقدار خروجي انرژي الکتريکي با افزايش مقدار تابش نور يا پرتو افكني بيشتر، افزايش مي يابد.

۱.۱ فناوری‌های سیستم‌های فتوولتائیک

۲.۱ اهم کاربردهای سیستم‌های فتوولتائیک

۳.۱ روش‌های به‌کارگیری سیستم‌های فتوولتائیک

۴.۱ فعالیت‌های انجام شده در ایران در حوزه انرژی خورشیدی

۵.۱ پروژه‌های انجام شده توسط شرکت معیار توسعه نیرو در حوزه انرژی خورشیدی

۶.۱ توانمندی‌های حاصله در کشور در حوزه انرژی خورشیدی

۷.۱ آمار جهانی انرژی خورشیدی

۱.۱ فناوری سیستم‌های فتوولتائیک

سلول فتوولتائیک نور خورشید را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. اصل مقدماتی در این تکنولوژی پدیده ” فتوالکتریک “ است که اولین بار توسط انیشتین مطرح گردید."فتو" به معنای نور و "ولتائیک" به معنای الکتریسیته می باشد. عنصر اصلی در ساخت سلول های خورشیدی، نیمه هادی هایی مانند سیلیکون و گالیوم آرسناید می باشد. اساس کار سلول های خورشیدی بر مبنای تئوری الکترون های مدارات اتم قابل توجیه است.

در سطح خارجی تراز انرژی اتم دو سطح تراز مشخص وجود دارد. سطح تراز ظرفیت اتم(والانس) که در عملیات شیمیایی دخالت دارد و سطح تراز هدایت اتم(لایه هدایت) که در هدایت الکتریکی نقش دارد. همان طور که میدانید هر اتم برای اینکه از تراز ظرفیتی خود به تراز هدایت انتقال یابد، احتیاج به مقدار مشخصی انرژی دارد که به آن انرژی گپ می گویند. علت استفاده از نیمه هادی ها هم دقیقا به این خاطر است که این عناصر نیاز به انرژی گپ بسیار پائین دارند تا به تراز هدایت منتقل گردند و با حرارتی کم در حد حرارت محیط می توانند این انرژی را تامین نمایند. در نیمه هادی ها با اضافه کردن ناخالصی به کریستال خالص آن ها می توان میزان انرژی گپ را بیش از پیش کاهش داد. اگر به سیلیسیم که یک نیمه هادی است فسفر اضافه شود، دارای بار منفی و اگر بور اضافه شود دارای بار مثبت می گردد.

حال اگر به الکترونی که در تراز ظرفیت است انرژی بیش از مقدار انرژی گپ داده شود به تراز هدایت منتقل شده و باعث ایجاد الکترون و حفره ای آزاد می گردد. لذا از همین خاصیت برای ساخت نیمه هادی های نوع N و P استفاده می گردد.

در اثر برخورد نور به سطح نیمه هادی نوع PN و کسب انرژی گپ، حامل های بار(الکترون – حفره) بوجود آمده که می توانند در داخل نیمه هادی حرکت نموده و تولید الکتریسیته نمایند.