A energia fotovoltaica é frequentemente confundida com a energia térmica solar, e é de facto a ela que as pessoas se referem quando falam em energia solar. A energia fotovoltaica (foto=luz voltaica=electricidade) usa uma tecnologia semi-conductora (semelhante ao microchip) que converte luz directamente em corrente eléctrica que pode ser imediatamente utilizada ou armazenada, tal como uma pilha ou bateria, para uso posterior.

Os painéis/módulos fotovoltaicos são extremamente versáteis e podem ser montados em inúmeros lugares e em vários tamanhos, com aplicações diferentes, por exemplo, em telhados e terraços de edifícios, em telefones de emergência à beira de estradas, ou em grandes terrenos, montados em fileira.

Hoje em dia, os paineis solares estão a ser integrados na construção dos edificios , quase que substituindo os telhados destes, permitindo o aquecimento de água e a iluminação.