Fotovoltaika je technologie, která umožňuje výrobu elektrické energie přímo ze slunečního záření, s neomezeným růstovým potenciálem a časově neomezenou možností výroby elektrické energie.
Solární panely se dají použít různě. Kromě umístění na dům, což sice nepokryje spotřebu elektřiny, ale umožní platit o něco méně, je možné postavit například solární elektrárnu.
Výkon panelu závisí na síle slunečního svitu a proto v českých podmínkách není možné pokrýt 100% potřebu tepla jen ze slunce. Vždy je nutné pamatovat na dodatečný zdroj tepla, který převezme funkci solárních panelů při špatných slunečních podmíkách.
K rozvoji fotovoltaiky došlo už v šedesátých letech s nástupem kosmického výzkumu, sluneční články slouží jako zdroj energie pro družice. Vůbec první družicí využívající k zisku energie sluneční paprsky byl ruský Sputnik 3, vypuštěný 15. května 1957.
První generací se nazývají fotovoltaické články využívající jako základ křemíkové desky. Jsou dnes nejrozšířenější technologií na trhu (cca 90 %) a dosahují poměrně vysoké účinnosti přeměny (v sériové výrobě 16 až 19 %, speciální struktury až 24 %). Komerčně se začaly prodávat v sedmdesátých letech. Přestože je jejich výroba relativně drahá (a to zejména z důvodu drahého vstupního materiálu – krystalického křemíku), budou ještě v několika dalších letech na trhu dominovat.
Impulsem pro rozvoj článků druhé generace byla především snaha o snížení výrobních nákladů úsporou drahého základního materiálu – křemíku. Články druhé generace se vyznačují 100 krát až 1000 krát tenčí aktivní absorbující polovodičovou vrstvou (thin-film) a jejími představiteli jsou např. články z amorfního a mikrokrystalického křemíku (případně silicon-germania, či silicon-karbidu, ale také tzv. směsné polovodiče z materiálů jako Cu, In, Ga, S, Se, označované obecně jako CIS struktury). S úsporou materiálu došlo v porovnání s články první generace k poklesu výrobních nákladů (a tedy za předpokladu velkosériové výroby i k poklesu ceny), nicméně dosahovaná účinnost je obvykle nižší. Komerčně se začaly články druhé generace prodávat v polovině osmdesátých let.
Solární články třetí generace mají za cíl maximalizaci počtu absorbovaných fotonů a následně generovaných párů elektron - díra („proudový“ zisk), ale i maximalizaci využití energie dopadajících fotonů („napěťový“ zisk fotovoltaických článků). Existuje řada směrů, kterým je ve výzkumu věnována pozornost.