Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Hierfür werden Solarzellen verwendet. Das Wort Photovoltaik setzt sich aus dem Wort „photo“, griechisch für Licht, und aus dem Name des Physikers Alessandro Volta zusammen. Alessandro Volta hat nicht den photoelektrischen Effekt erfunden, sondern lediglich weitergeführt. Den Effekt und das Prinzip hat Alexandre Edmond Bequerel erfunden.

Als Photoeffekt bezeichnet man, wenn die positiven und negativen Ladungsträger in einem Festkörper durch Lichteinstrahlung freigesetzt werden. Bei der Photovoltaik wird das Prinzip mit den Sonnenstrahlen durchgeführt um Sonnenenergie zu erhalten, die man in elektrische Energie umwandeln kann. Die Solarzelle, die die Sonnenstrahlen absorbiert besteht zum Großteil aus Silizium. Silizium wird verwendet, weil es das zweithäufigste Element der Erdrinde und umweltschonend ist.

Es gibt auch viele Photovoltaikanlagen, die die Sonnenenergie umwandeln. Die Photovoltaikanlage ist ein Kraftwerk und im Unterschied zu anderen Kraftwerken verwendet dieses keine Zwischenschritte um die Sonnenenergie umzuwandeln. Beispielsweise bei den thermischen Solaranlagen werden die Sonnenstrahlen erst in Wärmenergie umgewandelt.
Des Weiteren ist erwähnenswert, dass die Photovoltaik zu den umweltfreundlichsten Arten zur Erzeugung von Energie dazugehört. Sonnenstrahlen gibt es kostenlos und die Solarzellen um die Sonnenstrahlen zu absorbieren bestehen aus dem umweltschonenden Silizium. Man zwar Photovoltaikanlagen an seinem Haus anbringen, allerdings rentiert es sich erst ab circa 15 Jahre.