Als Photovoltaik (oder Fotovoltaik) wird die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mithilfe des photoelektrischen Effekts von Solarzellen bezeichnet. In vielen Anlagen dient dabei Silizium als Halbleiter. Die Solarzellen sind in Solarmodulen verbunden. Die in Form von Sonnenlicht (= Photonen) zugeführte Energie erzeugt freie Ladungsträger (= Elektronen), es fließt Gleichstrom, der im Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt wird, bevor er direkt durch elektrische Verbraucher genutzt oder ins Stromnetz eingespeist wird.

Eine Photovoltaikanlage besteht meist aus mehreren Solarmodulen, einem Wechselrichter und Stromleitungen, ergänzt durch einen Stromeinspeise- und Verbrauchszähler. Inzwischen gehört zu vielen Anlagen auch ein Batteriespeicher, um tagsüber erzeugte, aber nicht benötigte Strommengen in der Nacht zu nutzen.

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