الخلايا الشمسية أو الكهروضوئية أو الخلايا الضوئيّة هي عبارة عن جهاز وأداة على شكل خلايا مرصوفة بجانب بعضها البعض تقوم بتحويل أشعة الشمس إلى كهرباء من خلال استغلال التأثير الضوئيّ الجهدي، واستخدمت الخلايا الشمسيّة منذ عشرات السنين، حيث إنّها تعمل بالأقمار الصناعية منذ عام 1996م، بالإضافة إلى أنّها تُزوّد محطّة الفضاء الدوليّة أي أس أس بالتيار الكهربائيّ، وحالياً توجد في أسبانيا أكبر محطة توليد كهرباء تعمل بالطاقة الشمسية والتي تصل قُدرتها حوالي 23 ميجاواط، كما أنّه يتمّ التخطيط لبناء أكبر محطّة توليد كهرباء في أسبانيا تعمل على الخلايا الشمسية بقدرة حوالي 154 ميجاواط.[1]
في البداية تقوم الخلايا الشمسيّة والتي توضّع بشكل مُباشر تحت أشعة الشمس بامتصاص هذه الأشعة وتحوّل هذه الأشعة لطاقة كهربائيّة يستفيد منها الإنسان في العديد من الأغراض والمجالات، وبذلك تعمل أشعة الشمس كبديل لما تقوم به المولدات الكهربائيّة المعتادة، فعندما تُشرق الشمس والتي تحتوي أشعتها على طاقة كبيرة جداً، هنا تستقطّب الألواح الشمسيّة هذه الطاقة، حيث تحتوي هذه الألواح على العديد من الخلايا الشمسيّة المصفوفة بجانب بعضها البعض، وهذه الخلايا الشمسيّة تتألّف من مواد شبه موصلة (غالباً سيليكون)، وتقوم هذه الخلايا باستقبال الطاقة الشمسيّة وتبدأ بالحركة بنظام الطرد وتُشكّل حقلاً كهربائياً وتنطلق الإلكترونات من المادة شبه الموصلة أو السيليكون لتتجمع على شكل طاقة كهربائية، ينتج عنها كهرباء الدي سي (DC) كالكهرباء التي تُنتج كيميائياً في البطاريات، وبعد ذلك يتمّ تحويل هذه الكهرباء الكيميائيّة من كهرباء دي سي (DC) إلى كهرباء أي سي (AC) وهي الكهرباء المتداولة في حياتنا اليوم، وذلك من خلال محوّل يُطلق عليه "إنفيرتر".[1][2]
وتطور مجال صناعة الخلايا الشمسية، وتم صناعة أنواع مختلفة منها تختلف عن بعضها في كفاءتها واستعمالها وعمرها الافتراضي ونذكر منها: [3]