در تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته ، روش های مختلفی وجود دارد.معمول ترین و پرکاربردترین آن ، تولید جریان الکتریسیته از انرژی خورشید به وسیله سلول‌های فتوولتائیک می‌باشد.
به پدیده‌ای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند.
عبارت فتوولتائیک “Photovoltaic” ترکیبی از کلمه یونانی “Photos” به معنی نور با “Volt” به معنای تولید الکتریسیته از نور است.کشف پدیده فتوولتائیک به فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel نسبت داده می‌شود که در سال ۱۸۳۹ با چاپ مقاله ای تجربیات خود را با باتری تر ارائه نمود.
او مشاهده نمود که ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می گیرند ، افزایش نمی یابد . اما اولین گزارش از پدیده Photovoltaic در یک ماده جامد در سال ۱۸۷۷ بود وقتی که دو دانشمند کمبریج W.G.Adams و R.E. Day در مقاله ای تغییراتی که در خواص الکتریکی سلنیوم وقتی که تحت تابش نور قرار می گیرد را، توضیح دادند.
در سالCharles Edgar Fritts ۱۸۸۳ که یک مهندس برق اهل نیویورک بود، یک سلول خورشیدی سلنیومی ساخت که از برخی جهات شبیه به سلول های خورشیدی سیلیکونی امروزی بود. این سلول از یک ویفر نازک سلنیوم تشکیل شده بود که با یک توری از سیم های خیلی نازک طلا و یک ورق حفاظتی از شیشه پوشانده شده بود. اما سلول ساخت او خیلی کم بازده بود. بازده یک سلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می‌باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد.
کمتر از % ۱ انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.
فتوولتائیک را به اختصار PV نیز می نامند.از همین رو نرم افزارهای مطرح این حوزه با عبارت PV شروع می شوند.
امروزه سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پر مصرف ترین کاربرد انرژی‌های نو می‌باشند و تاکنون سیستم‌های گوناگونی با ظرفیت‌های مختلف (۰٫۵ وات تا چند صد مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده است و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم‌ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آن‌ها افزوده می‌شود. از سری و موازی کردن سلول‌های خورشیدی می توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی شده پنل فتوولتائیک می گویند.این سیستم ها به دو دسته متصل به شبکه و منفصل از شبکه تقسیم می شوند.
پنل‌های فتوولتائیک یا به عبارت ساده‌تر صفحات خورشیدی، وسایلی هستند که با استفاده از آن‌ها نور خورشید مستقیماً به الکتریسیته (برق جریان مستقیم) تبدیل می‌گردد. صفحات فتوولتائیک در ابعاد و اندازه‌های مختلفی (از چند میلیمترمربع تا بیش از ۲ مترمربع) ساخته می‌شوند. نمونه‌های کوچک این صفحات بر روی ماشین‌های حساب نوری بسیار متداول است و نمونه‌های بزرگ‌تر این صفحات برای ساخت نیروگاه‌های فتوولتائیک یا مصارف خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.