Bateria słoneczna to połączenie kilku ogniw fotowoltaicznych, czyli urządzeń zdolnych do przekształcania promieniowania słonecznego w prąd elektryczny. Im więcej takich elementów znajduje się w akumulatorze, tym większa różnica w potencjale elektrycznym, jaki może wytworzyć.
Zasada działania fotokomórek opiera się na zjawisku wewnętrznego efektu fotoelektrycznego, odkrytego przez E. Becquerela w 1839 roku. Jednak dopiero od połowy XX wieku, dzięki postępowi naukowemu i technologicznemu, możliwe stało się wytwarzanie kompaktowych, tanich i wydajnych ogniw słonecznych. W związku z tym natychmiast otworzyły się szerokie możliwości wykorzystania paneli słonecznych, składających się z nich.
Jeśli w najprostszych słowach wyjaśnimy zasadę działania fotokomórki, to jest to półprzewodnik składający się z dwóch płytek krzemowych z pewnymi dodatkami. Te dodatki tworzą nadmiar elektronów w jednej płytce, a ich brak w drugiej. W celu zapobieżenia samoistnemu przemieszczaniu się nadmiaru elektronów do strefy, w której jest ich za mało, na granicy tych dwóch warstw znajduje się tzw. strefa warstwy blokującej. Ten ruch może nastąpić tylko pod wpływem czynników zewnętrznych.
Takim zewnętrznym wpływem są fotony światła słonecznego. Po otrzymaniu energii elektrony są w stanie pokonać opór strefy warstwy blokującej. W półprzewodniku pojawi się różnica potencjałów, dlatego zacznie płynąć prąd.
Siła prądu elektrycznego zależy bezpośrednio od liczby fotonów przechwyconych przez powierzchnię fotokomórki. A ta wielkość z kolei zależy od wielu czynników, z których najważniejszym jest natężenie promieniowania słonecznego. Na tej podstawie łatwo zrozumieć, dlaczego panele słoneczne są szeroko stosowane, głównie w regionach południowych. W krajach takich jak Hiszpania, Włochy, Grecja, Turcja itd. energia z paneli słonecznych stanowi znaczną część całkowitej zużywanej energii, zwłaszcza latem.
Oczywiście panele słoneczne mają wady. Nie mogą pracować przez całą dobę bez źródła światła, dlatego konieczne jest podłączenie do nich urządzeń w celu stabilizacji napięcia i gromadzenia ładunku elektrycznego. Są stosunkowo lekkie i dlatego wymagają dużo miejsca na rozmieszczenie. Mają jednak wiele zalet. Tam, gdzie można zrobić z małymi mocami, a jednocześnie nie można podłączyć do sieci elektrycznych, panele słoneczne są po prostu niezastąpione. Cóż, załogowe statki kosmiczne i stacje w ogóle nie mogą się bez nich obejść.
