Photovoltaik ist das direkte Verfahren, bei dem aus Sonnenenergie Strom gewonnen wird. Zu Modulen zusammengeschaltete Solarzellen, meist mono- oder polykristalline Siliziumzellen, wandeln Sonnenlicht (Phos) in elektrische Spannung (Volt) um. Ein Wechselrichter übersetzt den Gleichstrom in den haushaltsüblichen (230 Volt) Wechselstrom.

Die Idee der Photovoltaik ist alt. Schon 1839 entdeckte Alexandre Edmont Becquerel, dass bestimmte Substanzen Elektrizität abgeben, wenn sie von Licht bestrahlt werden. 1883 wurde die erste „Solarzelle“ gebaut, und 1905 erklärte Albert Einstein den „Photoeffekt“, wofür er später auch den Nobelpreis bekommen hat.

In Mitteleuropa haben wir mittlere Globalstrahlungswerte (gemittelt über 30 Jahre) von 900 bis 1.200 kWh/m2. Manche Werte gehen sogar bis über 1.400 kWh/m2. Das ist schon deutlich weniger als am Äquator, aber immer noch genug, um den wachsenden Energiebedarf nachhaltig zu stillen.

Genutzt wird Photovoltaik seit 1958 – zunächst in der Energieversorgung von Satelliten. Mittlerweile wird sie zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt und findet Anwendung auf Dächern und Fassaden, Parkscheinautomaten, Schallschutzwänden, Taschenrechnern oder auf Freiflächen.