E' la tecnologia che converte direttamente l'irradiazione solare in energia elettrica. I pannelli sono composti da unità di base, le celle fotovoltaiche, che praticamente si comportano come delle minuscole batterie in seguito all’irraggiamento solare.  Il materiale usato per le celle fotovoltaiche commerciali è il silicio e poiché si richiede una sua certa purezza, i prezzi sono tuttora elevati, sebbene in costante diminuzione, il che comporta che questa tecnologia debba essere incentivata economicamente.  La durata media di un impianto è di circa 25-30 anni, la ricerca sperimentale sta rendendo sempre più efficiente il rendimento degli impianti che vengono utilizzati da aziende, edifici pubblici, da una domanda energetica diffusa.
In Italia (anno 2005) la potenza fotovoltaica installata risulta di circa 31 MW, rispetto ai 1424 MW del Giappone e i 1631 MW della Germania. Il costo di un impianto per usi residenziali di 2-3 kW è pari a 15.000-20.000 Euro.  Da Settembre 2005 in Italia è previsto il “Conto Energia” (DM 28.7.2005): un sistema di incentivazione che premia l’energia, il kWh, prodotta da impianti fotovoltaici con prezzi incentivanti. In questo modo la spesa iniziale per l’installazione di un impianto fotovoltaico domestico si ripaga approssimativamente in 10 anni di funzionamento dell’impianto stesso e successivamente la produzione di energia porta persino ad un piccolo guadagno annuale.

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