Fotovoltaik adalah bidang teknologi yang berkaitan dengan penggunaan panel surya untuk menyediakan energi. Fotovoltaik baru-baru ini mendapatkan popularitas karena keinginan yang berkembang untuk energi bersih dan terbarukan. Panel surya bekerja dengan mengubah radiasi ultraviolet (UV) di bawah sinar matahari menjadi listrik dan tidak menghasilkan emisi. Sinar matahari juga merupakan sumber daya yang hampir tidak ada habisnya, tidak seperti bahan bakar fosil.
Dalam fotovoltaik, sel surya yang terbuat dari silikon atau bahan semikonduktor lainnya disusun menjadi modul atau panel fotovoltaik yang lebih besar, yang pada gilirannya digabungkan dalam susunan fotovoltaik yang lebih besar. Sel surya menyerap energi dari sinar matahari, dan elektron menjadi terlepas dari atomnya dalam prosesnya. Elektron tersebut kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik. Array fotovoltaik sering dirancang untuk menutupi area yang tidak digunakan yang terpapar banyak sinar matahari, seperti atap atau bentangan luas lahan yang tidak digunakan, seperti gurun. Terkadang, susunan fotovoltaik dirancang untuk menangkap jumlah maksimum sinar matahari dengan bergerak sepanjang hari, menghadap matahari saat bergerak di langit.
Karena popularitas baru-baru ini dalam sumber energi alternatif terbarukan, bidang fotovoltaik telah berkembang. Salah satu masalah saat ini yang paling penting di lapangan adalah mengurangi biaya awal sistem fotovoltaik. Meskipun energi surya lebih murah daripada sumber energi lain setelah sistem fotovoltaik dipasang, biaya awal untuk memasang sistem atau membangun pembangkit listrik tenaga surya saat ini sangat tinggi. Namun, karena semakin banyak orang menggunakan fotovoltaik dan teknologi meningkat, harga menjadi lebih rendah.
Fotovoltaik juga baru-baru ini berkaitan dengan peningkatan efisiensi panel surya. Karena sel surya menghasilkan arus searah (DC), yang harus diubah menjadi arus bolak-balik (AC) untuk digunakan dalam teknologi modern, ada kehilangan energi dalam proses konversi, saat ini dari empat menjadi 12 persen. Sel surya efisiensi tinggi eksperimental belum digunakan secara luas, tetapi telah mencapai efisiensi hingga tiga kali rata-rata pasar saat ini.