Ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni naszej planety jest dosyć duża , wynosi około 1.9W.. Jednak nie cała ta energia przechodzi przez atmosferę.. Zewnętrzne warstwy atmosfery bowiem odbijają prawie 40 procent promieniowania, a cała atmosfera pochłania jego 20 procent. W rezultacie do powierzchni Ziemi przedostaje się znacznie mniej tego pierwotnego promieniowania czyli około 40 procent. Oczywiście ilość tej energii zależy zarówno od szerokości geograficznej jak i od pory roku panującej w danej chwili na danym terenie. Na terenie Polski gęstość padającego promieniowania słonecznego wynosi około 780-1050 kWh/mna rok.

Energia słoneczna może być przetwarzana na energię cieplną. Tak dzieje się w urządzeniach zwanych kolektorami cieczowymi lub powietrznymi. Może też być przetworzona w energię elektryczną w ogniwach fotowoltaicznych. Z takich właśnie ogniw zbudowane są baterie słoneczne. Dzięki skupieniu dużej ilości takich ogniw można już uzyskać prąd o użytecznej mocy.

Pojedyncze ogniwa zazwyczaj zbudowane są z cienkich warstw półprzewodników. Przeważnie jest to krzem. Niekiedy stosuje się także arszenik galu ze względu na możliwość pracy ogniw w wysokich temperaturach. Warto zastanowić się co dzieje się w takiej warstwie półprzewodnika gdy zostanie on oświetlony światłem słonecznym. Istnieją dwa typy półprzewodników: typ n i typ p. W wyniku połączenia takich dwóch półprzewodników powstaje dioda p-n, która stanowi nieliniowy element obwodu. I teraz jeśli na obszar przejściowy złącza p-n padnie światło to foton zostanie pochłonięty przez elektron walencyjny. Dzięki temu możliwe będzie wzbudzenie tego elektronu do stanu przewodnictwa. Powstanie również dziura, która będzie stanowiła element obszaru p , natomiast elektron przemieszcza się do obszaru n półprzewodnika. Dzięki temu w obwodzie, który zawiera to złącze p - n zaczyna płynąć prąd elektryczny.

Ogniwa słoneczne można podzielić na:

  • monokrystaliczne czyli pojedyncze
  • polikrystaliczne
  • amorficzne czyli cienkowarstwowe

Ogniwa monokrystaliczne zbudowane jest z jednolitego materiału co powoduje, że jego sprawność jest wyższa niż ogniwa polikrystalicznego. Wyższa sprawność oznacza większą ilość wytworzonej energii elektrycznej przypadającej na jednostkę powierzchni. Sprawność ogniwa monokrystalicznego wynosi 12 - 15%, natomiast dla ogniwa polikrystalicznego 10 - 14 %.

Podczas produkcji ogniw cienkowarstwowych możliwe jest bardzo dokładne określenie ich charakterystyki. Ogniwo takie powstaje przez nałożenie cieniutkiej warstwy materiału aktywnego na płytkę ze szkła. Następnie wykorzystuje się moc wiązki laserowej do wycinania ogniw o dowolnych kształtach i w dowolnej ilości.

Wadą takich ogniw jest stosunkowo niewielka sprawność w porównaniu z ogniwami krystalicznymi. Z takich ogniw najczęściej powstają małe bateryjki np. zasilające zegarki czy kalkulatory.

Takie ogniwa słoneczne łączy się szeregowo i powstają baterie słoneczne. Mogą one mieć różną liczbę ogniw w zależności od ich przeznaczenia. I tak jeśli jej przeznaczeniem będzie ładowanie ołowiowych baterii to musi składać się przynajmniej z trzydziestu ogniw monokrystalicznych lub trzydziestu dwóch polikrystalicznych. Moc takiej baterii to około 40 - 45 watów. To wystarczy jeśli chodzi o warunki geograficzne panujące w Polsce. Natomiast jeśli bateria taka będzie używana w miejscach gdzie temperatura jest wyższa to tych ogniw składowych musi być więcej. Wzrost temperatury oznacza bowiem spadek sprawności ogniwa.

Baterie słoneczne mogą być wykorzystywane zarówno w dużych elektrowniach słonecznych jak i być tylko na użytek jednego gospodarstwa ogrzewając dom bądź pomieszczenia dla zwierząt. Ładują one akumulatory albo też w sposób bezpośredni zasilają urządzenia np. pompy czy wentylatory. Malutkie bateryjki słoneczne posiadają również zegarki i kalkulatory.

Przy instalowaniu baterii słonecznych należy pamiętać, aby były one jak najbardziej wyeksponowane na światło słoneczne. Najlepiej, aby był to południowy wschód lub południowy zachód. Ważne jest również, aby wyeliminować źródła ewentualnego cienia. Bateria słoneczna jest bowiem bardzo czuła na zaciemnienie. Powoduje ono duże straty energii.