Päikesepatarei

Päikesepatarei on päikesekiirgust muundav elektrienergia allikas, mis on moodustatud päikeseelementidest ehk fotogalvaanilistest elementidest (inglise keeles photovoltaic cell, lühend PV cell).

Üldiseloomustus

Päikesepatarei algne komponent (vähim koostisosa) on päikeseelement – suurepinnaline fotoelement, mis muundab päikesekiirguse energiat vahetult elektrienergiaks. Ühe elemendi pinge on  0,5–0,6 V ja saadava elektrivoolu tugevus oleneb peamiselt elemendi valgust neelava pinna mõõtmetest, kuid ka kasutatavatest pooljuhtmaterjalidest ja elemendi ehitusest.
Suuremate pinge- ja vooluväärtustega elektritoiteallika saamiseks ühendatakse elemendid patareiks, mida nimetatakse päikesemooduliks või -paneeliks. Moodulite võimsus võib olla mõnest millivatist kuni mõnesaja vatini. Kõige väiksemaid päikesepatareisid kasutatakse käekellades ja kalkulaatorites, suuremaid näiteks akuga välisvalgustites.
Suurepinnalisi (enamasti kuni 1 m²) mooduleid nimetatakse harilikult päikesepaneelideks, ka PA-paneelideks (nt 36-elemendiline paneel, 830×675×33 mm, 12 V, 100 W). Päikesepaneelid võivad koosneda  mitmest moodulist. Paneelid ühendatakse omakorda vajaliku pinge saamiseks jadamisi ja elemendijadad vajaliku võimsuse saamiseks rööbiti. Niisugused päikesepaneelidest moodustatud patareid paigaldatakse näiteks hoonete katusele. 
Päikesepaneelidest moodustatud patarei on võimalik ühendada kohaliku vahelduvvooluvõrguga. Et päikesemoodulid ja -paneelid on alalisvooluallikad, ühendatakse nad vahelduvooluvõrku läbi vaheldi ehk inverteri. Niisuguse muundusseadme abil on võimalik saada elektritarvititele vajalikku vahelduvvoolu ka eraldi päikesepatareist.  Harilikult kuulub siis fotoelektrilisse ehk PA-süsteemi energiasalvestina akupatarei, samuti mõõte- ja lülitamisseadised.

Katusel paiknevad paneelid

Üks kõige levinumaid viise paneelide paigaldamiseks on nende katusele monteerimine, kuna nii kasutatakse ära muidu tühjalt seisev pind. Võrreldes maapinnal paiknevate paigaldistega on katusele monteeritud päikesepaneelide patarei odavam,sest kinnitussüsteem on lihtne. Paneelide paigutamine võib osutuda keerukamaks, kui katus on ebatraditsioonilise kujuga. Tihti osutuvad mureallikateks läheduses paiknevad kõrged puud, mis paneelid varju jätavad. Et säilitada päikesepaneelide maksimaalset väljundvõimsust, tuleb nende pinda aeg-ajalt puhastada. Tavaliselt piisab sellest, kui paneelidele vihma sajab, kuid vihmavaestes piirkondades võib katusel asetsevate paneelide puhastamine tülikaks osutuda.

Päikesepatareid kosmoseaparaatidel

Päikesepaneelid on toiteallikaks enamikule meie päikesesüsteemis opereerivatele tehiskaaslastele. Esimest korda kasutas päikeseenergiat ameeriklaste satelliit Vanguard-1 1958. aastal. Vanguard-1 kere külge kinnitati päikesepaneelid, mille efektiivsus oli 10% ja koguvõimsus alla 1 W. Esimestel päikeseenergiat kasutavatel tehiskaaslastel olid paneelid kinnitatud kere külge, kuid aja jooksul kasvas vajadus energia järele ja kere pindalast jäi väheseks.
Selle probleemi lahenduseks töötati välja paljudest paneelidest koosnev lahtivolditav süsteem. Viimaste aastakümnete jooksul toimunud tehnoloogiline areng on andnud selleks järjest kergemaid ja töökindlamaid mehhanisme. Suur hüpe on toimunud ka päikesepaneelide tehnoloogias, mille tulemisena on tänapäevastel päikeseelementidel kasutegur üle 35%.