O matrice fotovoltaică este un ansamblu de panouri fotovoltaice. Panourile fotovoltaice sau panourile fotovoltaice sunt cunoscute mai frecvent ca panouri solare. Ele absorb lumina, în special lumina soarelui, și o transformă în energie utilizabilă. Rețeaua fotovoltaică este un element cheie în producerea energiei solare. Preocupările cu privire la efectele combustibililor fosili asupra mediului și noile progrese în tehnologia fotovoltaică au crescut interesul pentru energia solară în secolul XXI.
Energia fotovoltaică este produsă prin efectul fotovoltaic, care a fost descoperit pentru prima dată în secolul al XIX-lea. Particulele de lumină numite fotoni sunt direcționate către o celulă PV sau un grup de celule. Proprietățile chimice ale acestor celule fac ca fotonii să agite electronii, particulele subatomice responsabile de electricitate. Structura celulei fotovoltaice direcționează acești electroni într-un circuit electronic, transformându-i în energie electrică utilizabilă. Prima rețea fotovoltaică a fost construită în anii 19.
Inițial, rețeaua fotovoltaică a avut utilizări limitate, în principal științifice. Rețelele fotovoltaice au fost utilizate pentru prima dată pentru a furniza energie sateliților în orbită. Ele sunt încă folosite în acest scop; Stația Spațială Internațională și nava spațială de explorare Juno sunt ambele alimentate de rețele fotovoltaice. Utilizările legate de pământ includ dispozitive situate în zone în care conectarea la o rețea de energie electrică prin linii electrice este imposibilă sau imposibilă. Vehiculele de agrement și indicatoarele de autostradă autonome sunt două exemple comune.
O matrice fotovoltaică constă dintr-un grup mic sau mare de panouri fotovoltaice conectate, în funcție de cantitatea de putere dorită. Sistemul atașat include adesea un invertor, pentru a converti energia electrică în forma de curent alternativ (AC) cerută de majoritatea dispozitivelor de uz casnic. Puterea în exces este păstrată în bateriile de stocare sau, în unele sisteme, poate fi direcționată în rețeaua electrică locală, oferind un credit pentru facturile viitoare de energie electrică. În timp ce celulele fotovoltaice pot crea energie din orice lumină, lumina soarelui este de departe cea mai comună sursă. Rețeaua fotovoltaică trebuie amplasată acolo unde va primi expunere maximă la soare în timpul zilei; chiar și umbra minoră îi poate reduce foarte mult eficiența.
Rețelele fotovoltaice timpurii erau costisitoare și greoaie, limitându-le utilizarea la cei cu buzunare adânci și angajamente serioase față de energia alternativă. În secolul 21, celulele cu peliculă subțire au fost perfecționate, făcând rețeaua fotovoltaică mai ușoară și mai fezabilă din punct de vedere economic. În același timp, preocuparea publicului creștea cu privire la costurile și efectele asupra mediului ale combustibililor fosili precum cărbunele și benzina. Acest lucru a condus la stimulente guvernamentale și alte inițiative pentru generarea de energie alternativă. Drept urmare, tehnologia solară a crescut în popularitate și utilizare în întreaga lume.