בשנים האחרונות גברה משמעותית המודעות לסוגיות סביבתיות שונות. בנייה בר קיימא היא אחד התחומים בו נעשים שינויים מהותיים להפיכת המבנים שלנו לידידותיים יותר לאדם ולסביבה. אחד הנושאים בהם מגמה זו באה לידי ביטוי הוא ייצור חשמל מאנרגיית השמש באמצעות פאנלים סולאריים.
פאנלים סולאריים, הנקראים בשפה המקצועית תאים פוטו וולטאיים, הם סוג של ממירים. האפקט הפוטו וולטאי התגלה עוד בסוף המאה ה-19, אך תא פוטו וולטאי ראשון יוצר רק בשנות החמישים של המאה ה- 20. אחת הדוגמאות הבולטות לשימוש בתאים פוטו וולטאים היא הלווין הראשון בעולם, ששוגר על ידי ברית המועצות בשנת 1958. לווין זה ניזון מאנרגיית השמש, ואחריו גם לווינים אחרים ששוגרו על ידי ארה"ב.
הפאנלים הסולאריים הינם, למעשה, דיודות הפועלות בשיטה "פוטון מעורר אלקטרון". דיודה כזאת מורכבת בדרך כלל משתי שכבות שונות במקצת של סיליקון, כאשר באחת מהן ישנו עודף אלקטרונים, ובשניה – חוסר אלקטרונים. בין שתי השכבות נוצר שדה חשמלי. כאשר פוטון (יחידת אור מינימלית) פוגע בתחום השדה, הוא גורם לתנועה של אקלטרון בין שתי השכבות, כלומר לזרם חשמלי. ככל שיותר פוטונים יפגעו בשדה ויגרמו לתנועת אלקטרונים "סואנת" יותר, כך יגדל הזרם.
נכון להיום התאים הפוטו וולטאיים יכולים לנצל רק כ- 25-30% מאנרגיית השמש. האיבודים הרבים נובעים מאבק על הקולטים, משינוי בזוית השמש (שאינה פוגעת תמיד במישור התאים באופן ישיר), מעננות, ומהעובדה שאת הזרם יש להוליך עד לצרכן. אמצעים שונים לאיתור זוית התקנה מתאימה, ניקוי אוטומטי של הקולטים וכדומה, מייקרים מאוד את המערכת. יחד עם זאת, ניתן לצפות שטכנולוגיות חדשות המפותחות כיום יכפילו את הנצילות.
לסיכום, פאנלים סולאריים מאפשרים לייצר אנרגיה מאור השמש, ולמנוע בכך את הזיהום הסביבתי הנובע בייצור אנרגיה בטכנולוגיות המסורתיות. יש לקוות שבעתיד הכדאיות הכלכלית שלהם תגדל והשימוש בהם יהפוך להמוני.