Päikesepatarei
Päikesepatareidel on palju rakendusi. Neid on juba ammu kasutatud olukordades, kus elektrivõrgust saadav elektrienergia ei ole kättesaadav, näiteks kaugete piirkondade elektrisüsteemides, Maa ümber tiirlevates satelliitides ja kosmosesondides, tarbesüsteemides, nt käekellades või randmekellades, kaugjuhtimisega raadiotelefonides ja veepumpamisrakendustes. Viimasel ajal on neid hakatud kasutama päikesemoodulite koostudes, mis on ühendatud elektrivõrguga inverteri kaudu, sageli koos netomeetritega.
Päikesepatareid peetakse üheks võtmetehnoloogiaks jätkusuutliku energiavarustuse suunas.
Kolm arengupõlve
Esimene
Esimese põlvkonna fotogalvaanilised seadmed koosnevad suure pindalaga ühe kihi p-n-ühendusega dioodist, mis on võimeline tootma kasutatavat elektrienergiat valgusallikatest, mille lainepikkus on päikesevalguse lainepikkusega. Need elemendid on tavaliselt valmistatud ränist plaatidest. Esimese põlvkonna fotogalvaanilised elemendid (mida tuntakse ka ränikihil põhinevate päikesepatareidena) on domineeriv tehnoloogia päikesepatareide kaubanduslikus tootmises, moodustades enam kui 86% päikesepatareide turust.
Teine
Teise põlvkonna fotogalvaanilised materjalid põhinevad pooljuhtide õhukese kihi kasutamisel. Need seadmed olid algselt kavandatud suure kasuteguriga mitmekordse liitekohaga fotogalvaaniliste elementidena. Hiljem märgati, et õhukese kilega materjali kasutamise eelised vähendavad elemendi projekteerimiseks vajaliku materjali massi. See aitas kaasa õhukese kilega päikesepatareide oluliselt väiksema maksumuse prognoosimisele. Praegu (2007) on uurimisel või masstootmises erinevad tehnoloogiad/pooljuhtmaterjalid, näiteks amorfne räni, polükristalliline räni, mikrokristalliline räni, kaadmiumtelluriid, vask-indiumseleniid/sulfiid. Tavaliselt on õhukese kilega päikesepatareide kasutegurid madalamad võrreldes ränist (vahvlipõhiste) päikesepatareidega, kuid ka tootmiskulud on madalamad, nii et on võimalik saavutada madalam hind ($/watt elektritoodang). Väiksema massi eeliseks on ka see, et paneelide paigaldamisel katustele on vaja vähem toestust ning see võimaldab paigaldada paneelid kergetele materjalidele või paindlikele materjalidele, isegi tekstiilidele. See võimaldab kaasaskantavaid rullitavaid päikesepaneele, mis mahuvad seljakotti ja mida saab kasutada mobiiltelefonide või sülearvutite toiteks kaugetes piirkondades.
Kolmas
Kolmanda põlvkonna fotogalvaanika erineb väga palju teistest kahest, olles laias laastus määratletud kui pooljuhtseadmed, mis ei toetu traditsioonilisele p-n-ühendusele, et eraldada fotogeenseid laengukandjaid. Nende uute seadmete hulka kuuluvad fotoelektrokeemilised elemendid, polümeersed päikesepatareid ja nanokristallide päikesepatareid.
Kolmanda põlvkonna fotogalvaanikaga tegelevate ettevõtete hulka kuuluvad Xsunx, Konarka Technologies, Inc. Nanosolar ja Nanosys. Selles valdkonnas teeb uuringuid ka USA riiklik taastuvenergia laboratoorium (http://www.nrel.gov/).
