Die direkte, laut- und bewegungslose Umwandlung von Sonnenlicht in Strom durch Solarzellen fasziniert: absorbiertes Sonnenlicht erzeugt freie Ladungsträger (Elektronen) im halbleitenden Material, heute meist Silizium, die als Strom an den Aussenkontakten geerntet werden können.

Die Energie, die aus einem Sonnenkraftwerk gewonnen werden kann, ist gegeben durch die Sonneneinstrahlung. In Bern beträgt diese z.B. rund 1100 kWh/m2, während sie im sonnigen Kalifornien 1900kWh/m2 erreicht.

Da das Farbspektrum des Sonnenlichts und die Absorption von Silizium nicht optimal abgestimmt sind, ist der zu erreichende Wirkungsgrad von Solarzellen beschränkt, für kristallines Silizium auf etwa 28%. Heute erreichen gute Solarpanels aus kristallinem Silizium Wirkungsgrade von immerhin 18%.

Noch immer ist die Fotovoltaik im Vergleich zu anderen neuen erneuerbaren Energien teuer. Durch Skaleneffekte, neue Materialien und verbesserte Produktionsprozesse sind die Produktionskosten für Solarzellen und -panelen kontinuierlich am sinken.