Energia słoneczna inspiruje do dalszych poszukiwań w zakresie jej kumulacji, przetworzenia i dystrybucji. Ogniowo fotowoltaiczne to urządzenie, które konwertuje energię promieniowania słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną. Proces ten nosi nazwę efektu fotowoltaicznego.
Wyróżniamy trzy podstawowe grupy fotoogniw:
I. Monokrystaliczne – tworzone są z jednorodnego kryształu krzemu o uporządkowanej budowie wewnętrznej, o wysokiej sprawności > 15%.
II. Polikrystaliczne – najczęściej stosowane w gospodarstwach domowych. Zbudowane są z wielu małych kryształków krzemu. Proces produkcji nie jest aż tak skomplikowany jak w przypadku ogniw monokrystalicznych, dlatego cechują się mniejszą wydajnością, ale także mniejszymi kosztami wytworzenia, a zatem także niższą ceną.
III. Amorficzne – składające się z bardzo cienkiej warstwy krzemu grubości 2 mikronów osadzonej na powierzchni nośnika, który może stanowić szkło. Sprawność ogniw amorficznych osiąga poziom około 8,5%. Moduły amorficzne stosuje się w małych urządzeniach np. kalkulator, zegarek, można także stosować w dużych systemach do zasilania całych domów.
Każde ogniwo składa się z dwóch warstw (+) i (-) pomiędzy którymi powstaje napięcie. By uzyskać odpowiednie napięcie i moc, ogniwa się łączy w ten sposób uzyskując moduł, tzw. panel. Podstawowy zestaw fotowoltaiczny składa się od jednego do kilku modułów, regulatora ładowania, przetwornicy oraz akumulatorów zdolnych kumulować energię.
Niezwykle istotna kwestią przy planowaniu farmy fotowoltaicznej jest wybór odpowiedniego miejsca z uwagi na ukształtowanie terenu – ekspozycję oraz bliskość podłączenia do sieci energetycznej. Szacuje się, że wydajność farmy przy aktualnie stosowanych ogniwach pozwala osiągnąć moc 1MV farma z powierzchni około 2 ha. Pierwsza taka farma w Polsce zlokalizowana została na terenie gminy Wierzchosławice i składa się z 4445 paneli, z których każdy posiada moc 225 W. Budowa farmy rozpoczęła się lipcu 2011 r, i trwała niespełna 3 miesiące. Energia spływa z paneli do przetwornic, które zamieniają prąd stały na prąd zmienny, który następnie dystrybuowany jest do sieci energetycznej. Choć postęp technologiczny stale podnosi sprawność układów fotowoltaicznych, budowa farmy fotowoltaicznej jest bardzo kosztownym przedsięwzięciem. Biorąc jednak pod uwagę potencjał promieniowania słonecznego, możliwość generowania energii za dnia, kiedy to zapotrzebowania na nią jest największe, brak emisji, kwestia powszechnego zastosowania podobnych rozwiązań i masowej dystrybucji „zielonej energii” wydaje się być przesądzona.