Fotovoltaika je področje tehnologije, ki se ukvarja z uporabo sončnih kolektorjev za zagotavljanje energije. Fotovoltaika je v zadnjem času postala priljubljena zaradi vse večje želje po čisti in obnovljivi energiji. Sončni paneli delujejo tako, da pretvarjajo ultravijolično (UV) sevanje sončne svetlobe v električno energijo in ne proizvajajo emisij. Sončna svetloba je za razliko od fosilnih goriv tudi skoraj neskončen vir.
Pri fotovoltaiki so sončne celice iz silicija ali drugih polprevodniških materialov razporejene v večje fotonapetostne module ali plošče, ki pa so združene v še večje fotovoltaične nize. Sončne celice absorbirajo energijo iz sončne svetlobe in pri tem se elektroni ločijo od svojih atomov. Elektroni se nato uporabijo za proizvodnjo električne energije. Fotovoltaični nizi so pogosto zasnovani tako, da pokrivajo sicer neuporabljena območja, ki so izpostavljena veliko sončni svetlobi, kot so strehe ali veliki odseki neizkoriščenih zemljišč, kot je puščava. Včasih so fotovoltaični nizi zasnovani tako, da zajamejo največjo količino sončne svetlobe s premikanjem skozi ves dan in se obrnejo proti soncu, ko se premika po nebu.
Zaradi nedavne priljubljenosti obnovljivih alternativnih virov energije se je področje fotovoltaike povečalo. Eno najpomembnejših trenutnih vprašanj na tem področju je znižanje začetnih stroškov fotovoltaičnih sistemov. Čeprav je sončna energija cenejša od drugih virov energije, ko je fotovoltaični sistem nameščen, so začetni stroški namestitve sistema ali izgradnje sončne elektrarne trenutno zelo visoki. Ker pa vse več ljudi uporablja fotovoltaiko in se tehnologija izboljšuje, cene postajajo nižje.
Fotovoltaika se pred kratkim ukvarja tudi z izboljšanjem učinkovitosti sončnih kolektorjev. Ker sončne celice proizvajajo enosmerni tok (DC), ki ga je treba za uporabo v sodobnih tehnologijah pretvoriti v izmenični tok (AC), pride do izgube energije v procesu pretvorbe, trenutno od štiri do 12 odstotkov. Eksperimentalne visoko učinkovite sončne celice še niso v široki uporabi, vendar so dosegle učinkovitost do trikrat večjo od trenutnega tržnega povprečja.