Fot. Jacek KraskaW ogólnym ujęciu ogniwem fotowoltaicznym nazywamy część składową warstwy czynnej, to jest element absorbujący promieniowanie i wykorzystujący jego energię do wytworzenia ładunków elektrycznych w swoim wnętrzu. Przyjęło się opisywać to zjawisko na przykładzie ogniw krzemowych - złącza diodowego p-n zlokalizowanego w cienkim krzemowym krysztale. Należy jednak zdawać sobie sprawę, że ogniwa fotowoltaiczne wykonuje się w oparciu o wiele materiałów, niekoniecznie krystalicznych.

Fot. Jacek KraskaNa runku istnieją moduły cienkowarstwowe wykonywane w oparciu o krzem amorficzny oraz selenek indowo miedziowy (CIS) i selenek indowo miedziowy z galem (CIGS). Cechuje je przede wszystkim oszczędność materiałów warstwy aktywnej (bardzo cienka) oraz mniej skomplikowany i energochłonny proces technologiczny - przekładający się na malejącą cenę jednostkową odniesioną do mocy (np. dolar na wat mocy modułu - $/Wp). Przeszkody to niewysokie sprawności, których podniesienie wymaga zastosowania większej liczby warstw lub drogich materiałów.

W zastosowaniach specjalnych - np. pracy w kosmosie lub w konwersji światła skupionego można spotkać się wysokosprawnymi ogniwami krystalicznymi wykonanymi na bazie domieszkowanego arsenku galu, a także wielozłączowymi heterostrukturami na bazie kryształów mieszanych arsenku galu z glinem i fosforku galu z indem.

Fot. Jacek KraskaCo jakiś czas do świata energetyki słonecznej docierają również informacje o przełomach w badaniach nad ogniwami organicznymi i chemicznymi opartymi o światłoczułe barwniki i procesy elektrolityczne. Do tej pory niska żywotności i bardzo ograniczone sprawności dyskredytowały tą - bądź co bądź - niezwykle tanią technologię - szczególnie biorąc pod uwagę efekt skali. Potencjalnie rozwojową technikę reprezentują ogniwa uczulane barwnikiem (DSC), w których proces cyrkulacji ładunku oparty jest o reakcję redoks (redukcji i utleniania) występującą między światłoczułym barwnikiem i elektrolitem.