امروزه سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پرکاربردترین انرژی‌های نو هستند. تاکنون سیستم‌های گوناگونی با ظرفیت‌های مختلف (۰.۵ وات تا چند صد مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه‌اندازی شده و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم‌ها هر روز بر تعداد متقاضیان آنها افزوده می‌شود. از سری و موازی کردن سلول‌های خورشیدی می‌توان به جریان و ولتاژ قابل‌قبول دست یافت. به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی‌شده پنل فتوولتائیک می‌گویند. فتوولتائیک سیستمی است که قادر به تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته است. بکارگیری سیستم‌های فتوولتائیک این قابلیت را می‌دهد که محیط‌زیست پاکیزه‌ای داشته باشیم چراکه سیستم تولید الکتریسیته فتوولتائیک اثرات جانبی بسیار ناچیزی بر طبیعت دارد. به پدیده‌ای که بر اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیسم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده استفاده کند سیستم فتوولتائیک می‌گویند. عبارت فتوولتائیک «Photovoltaic» ترکیبی از کلمه یونانی «Photos» به معنی نور با «Volt» به معنای تولید الکتریسیته از نور است. کشف پدیده فتوولتائیک به فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel نسبت داده می‌شود که در سال ۱۸۳۹ با چاپ مقاله‌اي تجربيات خود را با باتري تر ارائه کرد. او مشاهده کرد که ولتاژ باتري وقتي صفحات نقره‌اي آن تحت تابش نور خورشيد قرار مي‌گيرند، افزايش‌‌ نمي‌يابد اما نخستین گزارش از پديده PV در يك ماده جامد در سال ۱۸۷۷ بود وقتي دو دانشمند‌ کمبريج به نام‌های W.G.Adams و R.E. Day در مقاله‌اي تغييراتي که در خواص الكتريكي سلنيوم هنگامی که تحت تابش نور قرار مي‌گيرد را‌ توضيح دادند. در سال ۱۸۸۳،Charles Edgar Fritts که مهندس برق اهل نيويورک بود، يك سلول خورشيدي سلنيومي ساخت که از برخي جهات شبيه سلول‌هاي خورشيدي سيليكوني امروزي بود. اين سلول از یک ویفر نازک سلنیوم تشکیل شده بود که با یک توری از سیم‌های خیلی نازک طلا و یک ورق حفاظتی از شیشه پوشانده شده بود. اما سلول ساخت او خیلی کم‌‌بازده بود. بازده یک سلول خورشیدی عبارت است از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن، که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از یک درصد انرژی خورشیدی تابیده‌شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی به کار گرفته شد. پنل‌های فتوولتائیک یا به عبارت ساده‌تر صفحات خورشیدی، وسایلی هستند که با استفاده از آنها نور خورشید مستقیم به الکتریسیته (برق جریان مستقیم) تبدیل می‌شود. صفحات فتوولتائیک در ابعاد و اندازه‌های مختلفی (از چند میلی‌مترمربع تا بیش از ۲ مترمربع) ساخته می‌شوند. روش‌های مختلفی برای استفاده از انرژی خورشید وجود دارد اما می‌توان گفت معمول‌ترین روش آن تولید جریان الکتریسیته از انرژی خورشید به‌واسطه سلول‌های فتوولتائیک است. نمونه‌های کوچک این صفحات روی ماشین‌های حساب نوری بسیار متداول است و نمونه‌های بزرگ‌تر این صفحات برای ساخت نیروگاه‌های فتوولتائیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. شکل زیر، یک نیروگاه فتوولتائیک را نمایش می‌دهد.