Слънчевата батерия, наричана също слънчев панел, слънчева клетка, фотоволтаик, фотоклетка, фотоелемент, фотоелектричен преобразувател, е полупроводниково устройство, което преобразува светлинната енергия в електрическа. Чрез слънчеви панели слънчевата енергия се преобразува в електрическа. Това е един от най-екологичните начини за добиване на електроенергия.
Тя изпълнява две функции:
1. генерация на токоносители (електрони и електронни дупки) в светлинно-абсорбиращ материал под влияние на падащата върху него светлина;
2. разделяне на токоносителите (за предпочитане към проводящ контакт, който да проведе електрическите заряди). Това преобразуване се нарича вътрешен фотоелектричен ефект.В английската литература слънчевата батерия се нарича photovoltaic cell. Понякога това се превежда с буквалното фотоволтаична клетка, което е неправилно, защото е неблагозвучно и ненужно.
- Фотоелементите от първо поколение се състоят от еднослоен силициев p-n диод (диод с P-N преход) с голяма площ, който при наличие на слънчева светлина е способен да генерира използваема електрическа енергия.
- Фотоелементите от второ поколение се основават на многослойни p-n диоди. Всеки слой е проектиран да абсорбира светлинни вълни с нарастваща дължина на вълната (намаляваща енергия). Така се поглъща по-голяма част от слънчевия спектър и се увеличава количеството на усвоената енергия.
- Фотоелементите от 3-то поколение не използват традиционния p-n преход. Те включват батерии от органични полимери, фотоелектрохимични батерии и слънчеви батерии с полупроводников нанокристал.
Слънчевите батерии имат много приложения. Те са подходящи за случаите, когато няма на разположение електрическа енергия от мрежата, напр. в отдалечени географски райони, спътници на орбита около земята, калкулатори, радиотелефони и др. Слънчеви батерии под формата на слънчеви панели, монтирани на покривите на сградите, могат да бъдат свързани към електрическата мрежа посредством инвертор.
