Il processo fotovoltaico consiste nella trasformazione diretta della radiazione solare in energia elettrica, senza produzione di sostanze residue inquinanti e senza l’immissione di calore nell’atmosfera. L’illimitata offerta dell’irraggiamento solare mantiene uno scostamento massimo dalla media, calcolato su decine di anni, del 10%. Risulta, quindi più affidabile rispetto al flusso dei venti. Inoltre, essendo la fonte solare ben distribuita, si riducono i problemi degli approvvigionamenti e le perdite dalle linee di distribuzione.

Un impianto fotovoltaico è composto da diversi elementi che collaborano tra di loro allo scopo di catturare la luce solare e convertirla in energia elettrica. Occorre quindi considerarlo un sistema, in cui la parte elettrica è la prevalente rispetto alle altre. Su ogni pannello o modulo fotovoltaico, costituito da celle collegate in serie, sono inserite due scatole “junction boxes”, da ognuna delle quali parte un cavo munito di connettore, necessario al successivo collegamento elettrico.

Il collegamento in serie di più pannelli costituisce una stringa e più stringhe in parallelo formano il generatore fotovoltaico. É il BOS (Balance Of System ), cioè il rendimento globale del sistema, a tener conto di tutte le perdite che ci sono a partire dal pannello, fino al contatore dell’energia che contabilizza la produzione.

La quantità di energia elettrica prodotta da un generatore fotovoltaico dipende da diversi fattori: l’ampiezza della superficie captante, l’ubicazione dei moduli nello spazio rispetto al sole, la posizione geografica (latitudine), gli ombreggiamenti, la temperatura di funzionamento, l’efficienza delle celle fotovoltaiche ed il rendimento del sistema.

Molti sono i materiali che utilizzati singolarmente o legati ad altri, riescono nella conversione foto-voltaica. Pochi però sono stati poi utilizzati su scala industriale o si sono dimostrati affabili nei tempi richiesti, per un ritorno economico degli investimenti. Tra questi si cita il silicio sia nella forma cristallina (Si-c) che nello stato amorfo (Si-a).