מערכות סולאריות המשמשות למטרות ייצור חשמל ו/או חימום מערכות מים באמצעות אנרגיית השמש, הן למעשה מערכות המורכבות ממספר רכיבים שונים שהמרכיב העיקרי בהן הם תאים פוטו וולטאים המצויים בתוך הפאנלים הסולאריים המותקנים בשטחים פתוחים ו/או על גבי גגות בתים ומבנים.
בכל פאנל סולארי המותקן כחלק ממערכת סולאריות על גבי גגות או שטחים פתוחים, מצויים בין 60 ל-72 תאים פוטו וולאטים המיוצרים מסיליקון. תפקידו של כל תא פוטו וולטאי הוא לקלוט את חלקיקי האור הפוגעים בשכבת הסיליקון ובכך לגרום לתנועת אלקטרונים באמצעותם ניתן לייצר חשמל מאנרגיית השמש. חשוב לציין שכל תא פוטו וולטאי מיוצר משתי שכבות של סיליקון, כאשר שכבה אחת משלבת בתוכה חומרים עם אלקטרונים שלילי ושכבה נוספת משלבת בתוכה חומרים עם אלקטרונים חיובי והניגודיות בין השניים היא זו המאפשרת תנועת אלקטרונים המסוגלים לייצר אנרגיה חשמלית.
כאשר חלקיקי אור מקרני השמש פוגעים ישירות בתאים הפוטו וולטאים, התאים הפוטו וולטאים מנתקים אלקטרון מאטום הסיליקון ויוצרים זוג של אלקטרונים חופשיים וביניהם חור. השדה החשמלי שלמעשה מפריד בין החור לבין האלקטרונים החופשיים גורם לכך שהם מתהפכים ובכך נוצר זרם חשמלי. הזרם החשמלי המיוצר בכל אחד מהתאים הפוטו וולטאים המצויים בלוחות הסולאריים (פאנלים) מצטרף לזרם אחיד המיוצר בכל תא ותא ובכך נוצר זרם חשמלי משמעותי אותו ממירים באמצעות רכיבים ייעודים נוספים לאנרגית חשמל שימושית.
כיום, קיימים שלושה סוגים עיקריים של פאנלים סולאריים המשמשים להתקנת מערכת סולארית ביתית או מסחרית, כאשר הפאנלים היעילים יודעים לייצר הספק של 300 עד 450 וואט.
מערכת סולארית ביתית המיועדת לצרכי ייצור חשמל לצריכה עצמית היא למעשה מערכת המורכבת מפאנלים סולאריים המותקנים על גבי גגות הבתים הפרטיים. מערכת פוטו וולטאית ביתית ממוצעת יודעת לייצר כ-שליש מהספק החשמל הנדרש לצריכה שנתית בבתים פרטיים ולמעשה מדובר במערכת החוסכת לכם כ-33% מחשבונות החשמל הדו חודשיים ולטווח הארוך מדובר בחיסכון משמעותי ששווה לכם אלפי שקלים מדי שנה. היקף ייצור החשמל במערכות ביתיות נקבע בין היתר לסוג הפאנלים הסולאריים בהם נעשה שימוש ובהתאם לגודל המערכת הנקבעת בהתאם לשטח הגג הפנוי העומד לרשותכם.
שימוש נוסף במערכות סולאריות נועד לצרכי חימום מים במערכות בניין. מערכות אלו פועלות על פי עקרון חימום מים באמצעות דוודי שמש המוכר לכולנו, כאשר הפאנלים הסולאריים המותקנים על גבי גג המבנה, מסוגלים לספק מים חמים בכל רגע נתון לכלל הדיירים במבנה באמצעות מיכלים המותקנים במקומות מסתור בכל דירה.
חשוב לציין שקיימות גם מערכות סולאריות ביתיות ומערכות סולאריות חשמליות המשמשות לטובת ייצור חשמל לצורך מכירתו לחברת החשמל תמורת תשלום קבוע מראש עבור כל קוט"ש במסגרת הסכם אורך טווח מול רשות החשמל.
