Il fotovoltaico è una tecnologia studiata per lo sfruttamento dell'energia solare che consente di trasformare direttamente la luce del Sole in energia elettrica. L'energia elettrica viene prodotta da alcuni semiconduttori opportunamente trattati (come ad esempio il silicio) quando vengono esposti ai raggi solari.
Il principio fotovoltaico (produzione di elettricità dalla luce) venne scoperto per la prima volta nel 1839 e l’assemblaggio della prima cella sperimentale al silicio risale al 1876. Tuttavia, i primi pannelli (moduli) fotovoltaici realmente utilizzati nella pratica risalgonoagli anni ’50 e vennero realizzati negli USA per alimentare le centraline telefoniche. Successivamente vennero utilizzati nelle applicazioni spaziali. Negli anni ’70 la crisi petrolifera spinse ad intensificare la ricerca sulle applicazioni civili in impianti per la produzione di energia elettrica alla frequenza di rete per utenze isolate e per la connessione alla rete elettrica nazionale. Da allora questa tecnologia è progredita velocemente, permettendo ai moduli di raggiungere elevate potenze ed affidabilità (attualmente la vita utile di un moderno modulo fotovoltaico commerciale al silicio cristallino è stimata in circa 30 - 35 anni, ed ha una potenza nominale che và dai 40 a oltre 250 Wp), e così pure il mercato fotovoltaico mondiale, il quale ha conosciuto negli ultimi anni un notevole sviluppo.
Un numero sempre più crescente di proprietari di terreni e di abitazioni mono o plurifamiliari, in Europa ed in altre parti del Mondo, sta infatti esprimendo il desiderio di produrre per i propri consumi questa "elettricità verde”, sfruttando in tal modo le opportunità economiche e di incentivazione offerte dal Mercato libero dell’Energia elettrica e dalla legislazione corrente, che, grazie al “Conto Energia”, offre per 20 anni ai titolari di impianti fotovoltaici connessi alla rete elettrica pubblica la più alta retribuzione che sia mai stata registrata in Italia per l’energia elettrica immessa in rete. 
Il Conto Energia è l’attuale programma di incentivazione, rivoltosia ai privati che alle aziende, dedicato alla produzione di elettricità degli impianti fotovoltaici permanentemente connessi alla rete elettrica, che consiste nella remunerazione della produzione elettrica (kWh elettrici) dell’impianto fotovoltaico, e non dell'investimento necessario per realizzare l’impianto fotovoltaicostesso. Oggi produrre energia elettrica con l'utilizzo di sistemi fotovoltaici rappresenta pertanto non solo un significativo intervento ecologico ma anche un proficuo investimento: il proprietario di un impianto fotovoltaico percepisce somme di denaro in modo continuativo, con cadenza mensile, per i primi 20 anni di vita dell'impianto, ottenendo sia il ritorno dell’investimento, sia un utile al termine dell’incentivo.
Gli impianti fotovoltaici rappresentano inoltre, alla luce dei brevi tempi di ritorno dovuti all’elevato irraggiamento solare in Italia, una nuova opportunità d’affari anche per le imprese e per le Società,che sempre più frequentemente decidono di investire in siti produttivi da fonte rinnovabile. Si tratta di vere e proprie centrali fotovoltaiche di potenza, dell’ordine di migliaia di kWp, destinate alla produzione ed alla vendita di energia elettrica.
Un impianto fotovoltaico è costituito da un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che captano l’energia solare, la trasformano in energia elettrica, sino a renderla disponibile all’utilizzazione da parte dell’utenza: il componente fondamentale di un impianto è il campo fotovoltaico (o generatore fotovoltaico), costituito da un insieme di moduli (pannelli) opportunamente collegati elettricamente ad un sistema di conversione (inverter) in modo da rendere compatibile l’energia prodotta con gli utilizzatori comuni o con la rete elettrica.
Un impianto solare fotovoltaico domestico collegato alla rete elettrica (in inglese: “grid connected”) consente di generare energia elettrica direttamente dalla radiazione solare che colpisce la superficie (tetto, terrazzo o giardino) ove sono installati i moduli, per l’utilizzo nelle abitazioni: la luce solare viene convertita in corrente elettrica alternata per alimentare direttamente il carico utente e, la parte in eccedenza, per essere immessa in rete, con la quale l'utenza lavora in regime di interscambio.
Per quanto riguarda la potenzialità offerta da questa tecnologia, si possono  considerare, a titolo di esempio, seguenti dati. L'energia solare che raggiunge in un anno la superficie dei moduli, esposti a SUD senza ombreggiamenti e alla latitudine dell'Italia centro-meridionale, è di circa 1.800 kWh/metro quadro: assumendo un coefficiente medio di conversione totale del 10%, ne deriva una capacità produttiva di energia elettrica di 180 kWh/metro quadro per anno. Poiché il consumo medio di una famiglia italiana media è di circa 3.500 kWh/anno, ciò significa che la richiesta di una famiglia italiana verrebbe soddisfatta utilizzando moduli fotovoltaici per circa 20 metri quadri di superficie. Si tratta di energia elettrica che ha costo nullo di combustibile, che contribuisce a diversificare le fonti di approvvigionamento energetico e che ha un impatto ambientale praticamente nullo, contribuendo inoltre al programma planetario di riduzione delle emissioni di CO2 e creando un notevole risparmio di energia elettrica. Per ogni kWh prodotto da fotovoltaico si risparmiano circa 250 grammi di olio combustibile e si evita la produzione di 0,75 kg. di Anidride Carbonica.
Negli impianti isolati (in inglese: "stand alone") l'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici non viene immessa in rete ma alimenta direttamente il carico utente e, la parte in eccedenza, viene accumulata in apposite batterie, che la renderanno disponibile all'utenza nelle ore in cui manca l'insolazione. Tali impianti, purtroppo, non possono usufruire dei benefici derivanti dal Conto Energia.
Altre applicazioni del fotovoltaico sono:
- Elettrificazione di case isolate; Lampioni e segnalazioni stradali;
- Pompaggio dell'acqua in zone isolate;
- Alimentazione di ripetitori radio, di stazioni di rilevamento e trasmissione dati, di apparecchi telefonici;
- Nautica, Roulotte e Camper; Potabilizzazione dell'acqua;
- Segnaletica di pericolo nei porti e aeroporti;
- Protezione catodica nell'industria e nel settore petrolifero, elettrificazione di piattaforme petrolifere;
- Cancelli automatici alimentati con energia da fotovoltaico, dispositivi di allarme isolati, ecc.
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