Die Photovoltaik erzeugt durch direkte Umwandlung von Lichtenergie, meist aus Sonnenlicht, elektrische Energie über den sogenannten photoelektrischen Effekt in den Solarzellen.
Bereits seit 1958 wird Photovoltaik zur Energiegewinnung in der Raumfahrt genutzt. Da die Ausbeute an Energie einer einzigen Solarzelle jedoch sehr gering ist, müssen viele Solarzellen in einem Photovoltaikmodul gebündelt werden. Aus den einzelnen Photovoltaikmodulen wird dann auf z.B. einem Dach eine Anlage konzipiert.
Um die gewonnene Energie, welche als Gleichstrom generiert wird, nutzen zu können ist ein Wechselrichter nötig, der den Strom in Wechselstrom wandelt. Besitzer solcher Anlagen können dann entscheiden, ob der Strom direkt selber genutzt und/oder überschüssiger Strom zur späteren Nutzung gespeichert wird. Oder als weitere Option den Strom in das öffentliche Netz einspeisen und dafür eine Vergütung erhalten.
Insbesondere in Zeiten der Energiewende und des GEG und der Entwicklung von Wärmepumpen, gewinnt diese Technologie an Bedeutung.