من الواضح أن في النصف الأول من القرن الحادي والعشرين سينضب الوقود الحفري لدرجة أنه لن يمكنه سد حاجة المجتمع البشري من الطاقة. هناك أنواع متعددة من مصادر الطاقة المتجددة، العديد منها له عيوب، بما في ذلك الطاقة المائية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية. ويمكن للتطبيقات الحرارية الشمسية مثل سخانات الماء الشمسية أن تسد جزءًا صغيرًا فقط من إجمالي الطلب على الطاقة، وتعد الخلايا الشمسية البديل الوحيد الواعد للوقود الحفري. وفي هذا القسم، سنلقي نظرة سريعة على المفاهيم الأساسية للخلايا الكهروضوئية الشمسية، وسنعرض التفاصيل في الفصول من الثاني حتى الرابع ومن السابع حتى العاشر.