Un panneau photovoltaïque exploite une source d’énergie quasi-infinie (le soleil). Il peut être installé en toiture, en façade des bâtiments, au sol ou comme ombrière de parking. Il peut être connecté au réseau électrique public ou faire partie d’un système autonome. En France, en 2022, les panneaux commerciaux sont généralement formés de silicium (95 % du marché mondial en 2022). Ils ont un rendement d’environ 20 %, avec une puissance nominale de 350 W pour une surface de 1 m x 1.7 m.

Un panneau photovoltaïque contient des matériaux photosensibles (majoritairement des semiconducteurs) capables d’utiliser les photons du rayonnement solaire pour exciter des électrons qui alimentent des appareils électriques. Son rendement est défini par le rapport entre l’énergie électrique produite et l’énergie solaire reçue sous forme de lumière. Il peut donc varier en fonction de la technologie utilisée et de l’état du panneau. La technologie la plus répandue actuellement est à base de silicium monocristallin, avec des rendements atteignant 24 % pour les modules records, et autour de 20 % pour des modules commerciaux bon marché. Cependant, plusieurs facteurs peuvent influencer le rendement d’un panneau photovoltaïque comme le niveau d’ensoleillement, l’ombrage, la température extérieure, l’orientation et l’inclinaison du panneau, etc.

Comme l’énergie fournie par le soleil dépend entre autres des conditions météorologiques et de la position du soleil dans le ciel, la puissance fournie par un panneau photovoltaïque ne sera pas toujours égale à sa puissance nominale. Il est important de ne pas confondre un panneau solaire photovoltaïque avec un panneau solaire thermique, qui permet de transférer l’énergie solaire à un fluide caloporteur sous forme de chaleur, pour ensuite être utilisée pour le chauffage de bâtiments, la production d’eau chaude sanitaire, ou encore dans divers procédés industriels.