Güneş pili

Geleneksel bir kristal silisyum güneş hücresi (2005 itibarıyla). Baralardan (daha büyük gümüş renkli şeritler) ve parmaklardan (daha küçük olanlar) yapılan elektrik kontakları silisyum wafer üzerine basılmıştır.
Fotovoltaik hücrenin sembolü.
Güneş pili, Güneş Hücresi, Güneş Gözesi veya fotovoltaik hücre , fiziksel ve kimyasal bir fenomen olan fotovoltaik etki ile ışığın enerjisini doğrudan elektriğe dönüştüren elektrikli bir araçtır. Akım, voltaj veya direnç gibi elektriksel özellikleri ışığa maruz kaldığında değişen bir araç olarak tanımlanabilen bir fotoelektrik hücre formudur. Güneş hücreleri, genellikle halk arasında güneş panelleri ya da modülleri olarak bilinen fotovoltaik cihazların elektriksel yapı taşlarıdır. Genel olarak tek bağlantılı (single junction) silisyum güneş hücresi, yaklaşık 0,5 ila 0,7 voltluk bir maksimum açık devre gerilimi üretebilir.
Güneş hücreleri, kaynağın güneş ışığı veya yapay ışık olmasına bakılmaksızın fotovoltaik olarak tanımlanır. Enerji üretmeye ek olarak, bir fotodetektör (örneğin kızılötesi dedektörler ) olarak, görünür aralığa yakın ışığı veya diğer elektromanyetik radyasyonu algılamak veya ışık yoğunluğunu ölçmek için kullanılabilirler.
Bir fotovoltaik (FV) hücrenin çalışması üç temel özellik gerektirir:
Elektron deliği çiftleri veya eksitonlar üreten ışığın soğurulması.
Karşıt tipteki yük taşıyıcıların ayrılması.
Bu taşıyıcıların harici bir devreye ayrı ayrı çıkarılması.
Güneş hücrelerinin aksine, bir güneş termal güneş kollektörü, doğrudan ısıtma  amaçlı kullanılan veya ısıdan dolaylı olarak elektrisel üretimi sağlayan bir sistemi tanımlar. Öte yandan bir "fotoelektrolitik hücre"   (fotoelektrokimyasal hücre ) ya genel olarak akla ilk gelen fotovoltaik hücreyi (Edmond Becquerel tarafından geliştirilenler gibi veya modern boyaya duyarlı güneş hücreleri gibi) ya da sadece güneş ışığı kullanarak suyu doğrudan hidrojen ve oksijene ayıran bir aracı malzemeyi refere eder.
Güneş pili veya güneş hücresi, ışığı doğrudan elektrik akımına dönüştüren (fotovoltaik) bir araçtır. Yarı iletken bir diyot olarak çalışan güneş hücresi, güneş ışığının taşıdığı enerjiyi iç fotoelektrik reaksiyondan faydalanarak doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür.
Türkiye Cumhuriyetinde 5346 No.lu kanunun kabulunden sonra yenilenebilir enerjiler daha çok önem kazanmıştır. Belgeli yenilenebilir enerji üreticilere satış garantisi veren bu kanunun benzerleri, çeşitli Avrupa Birliği ülkelerinde de uygulanmaktadır.
Güneş enerjisi kullanımının önemi her geçen yıl biraz daha artmaktadır. Yirminci yüzyılda, dünya nüfusu 4 kat artarken enerji talebi 16 kat artmıştır. Günümüzde 6,5 milyar insanın şu anki yaşam tarzını sürdürebilmesi için gerekli olan enerji miktarı, yaklaşık olarak 13 terawatt (TW) tır. Yapılan ileriye dönük projeksiyonlara göre 2050 yılına gelindiğinde, insanoğlunun enerji talebi günümüze nazaran 10 terawatt daha fazla olacaktır. Bu ise şu anlama gelir; eğer küresel ısınmaya sebep olmaksızın enerji elde edilmek istenirse, 2050'ye kadar her gün 1 gigawatt'lık nükleer enerji santrali kurmak gerekecektir. Dünya üzerindeki toplam rüzgâr enerjisi potansiyeli 2-4 TW civarında, hidroelektrik enerji kaynağı 0,5TW, jeotermal enerji kaynağı 12TW, gelgit ve okyanus akıntılarından üretilebilecek enerji miktarı 2TW ve dünya üzerinde kullanılabilecek güneş enerjisi miktarı ise 120.000 TW dır.
Bu veriler, güneş enerjisi kullanımının önemini somut bir şekilde ortaya koymaktadır.
Günümüzde bu hususta, bilimsel olarak yapılan çalışmalar, inorganik ve organik bazlı olmak üzere ikiye ayrılmış durumdadır. Silikon içerikli olan güneş pilleri inorganik, organik menşeli güneş pilleri ise organik güneş pilleri olarak adlandırılır. Organik güneş pilleri üzerinde çalışılıyor olmasının sebebi, maliyet olarak daha ucuz olmaları ve kolay uygulanabiliyor olmalarıdır. Bu son derece çekici iki özelliğe rağmen günümüzde organik güneş pillerinde, uygulama aşamasına geçilememiştir. bunun sebebi hava ile kolayca oksitleniyor olması ve güneş ışığını enerjiye dönüştürme yüzdesinin (~%11), silikon bazlı güneş pillerine kıyasla çok daha düşük olmasıdır.