مع ازدياد المخاوف البيئية العالمية والتهديد الناجم عن نفاد مصادر الطاقة التقليدية مثل الوقود الأحفوري، أصبح البحث عن حلول بديلة ضرورة ملحة. وفي هذا السياق، برزت تقنية الطاقة الشمسية باعتبارها واحدة من أكثر الحلول الواعدة والمستدامة لتلبية احتياجات العالم المتزايدة من الكهرباء. ويتمثل جوهر هذه التقنية في تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية مباشرةً عبر خلايا شمسية متخصصة تعرف باسم الخلايا الكهروضوئية.

تمثل الخلايا الكهروضوئية قلب عملية التحويل بين الطاقة الشمسية وطاقتها المكافئة كهربائيًا. تتألف هذه الخلايا أساسًا من بلورات سيليكون نقي يتم ترتيبها بطريقة معينة لتحقيق أعلى مستوى ممكن من الكفاءة. تتوفر ثلاثة أنواع رئيسية لهذه الخلايا بناءً على طريقة تركيب البلورات:

1. خلايا السيليكون أحادية التبلر: تمتاز بتوفير كفاءة عالية نسبياً -حوالي 16%- ولكنها تعتبر الأكثر غلاءً نظراً لأنها تتطلب عمليات تنقية دقيقة للسليكون.

1. خلايا السيليكون متعدد التبلر: توفر كفاءة قليلة قليلاً مقارنة بنظيرتها الأولى (تقدر بحوالي 13%) ومع ذلك فإن إنتاجها أقل تكلفة نظرًا لبساطة التصنيع.

1. الخلايا المورفية: تستخدم فيها طبقات رقيقة من المواد البلورية غير البلورية والتي يمكن رشها على سطح اللوحات الشمسية للحصول على منتج أخف وزناً ولكنه أقل كفاءة أيضًا نسبيًا (بين 3% إلى 6%).

وعندما تقوم العديد من الخلايا الكهروضوئية بمجموع عمل مشترك داخل لوحات شمسيّة كبيرة الحجم، فإن لديها القدرة على تغذية منظومة كاملة لمولد كهربائي بطاقة قادمة بشكل مباشر وغير وسطاء من مصدر طبيعي مجاني وهو ضوء النهار! ومن ثم يتم توصيل تلك اللوحات بمولد بهدف تشغيل مجموعة متنوعة ومتنوعة من المعدات والأجهزة المنزلية أو التجارية الأخرى حسب حاجتها واستهلاكيتها للأمر.

على الرغم من كون الطاقة الشمسية مصدر طاقة نظيفة وفعالة للغاية إلا أنها ليست بدون حدود وقد تواجه عدة تحديات منها حساسية الألواح الشمسيّة للغبار والشوائب الخارجية والذي قد يؤثر سلبًا على أدائهما بإحداث انخفاض فعاليتهم وصلته لأكثر من نصف قدرتهم الأصلية بما يستلزم وجوب إجراءات دورية للتطهير والتنظيف. بالإضافة لذلك فهي تستند بصورة واضحة وعامة اعتماداً مطلقاً وخالصاً علىvisibility_off availability of sunlight and cloud cover, making it impractical for night-time usage or during periods of limited solar exposure due to weather conditions. رغم إمكانية تخزين الطاقة الزائدة للاستعمال مستقبلًا، إلا أنه يجب مواجهة العقبة الرئيسية المتمثلة بالتكاليف المرتفعة للعناصر الداخلة ضمن صناعة ألواح الطاقة الشمسية والمعدات المساعدة لها نتيجة لندرتها وغلائها عالميًا، وهذا يحول دون انتشار واسع الانتشار لها خاصة وان كانت تحتاج مساحة كبيرة أثناء التركيب والتخطيط له .