به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیزم های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتاییک و به هر سیستمی که از این پدیده ها استفاده کند سیستم فتوولتاییک گویند.

   اخیراً با ترکیب سلول های خورشیدی و سفال های پوشش بام های شیروانی ، علاوه بر رفع مشکل فضای مورد نیاز باتری های خورشیدی، فضائی ایده آل که بیشترین میزان تابش خورشید در منازل را خواهد داشت در اختیار گرفته و در عین حال در هزینه های نهائی این دو محصول کاهش ایجاد کرده اند.

سلول های خورشیدی پیشرفته، شامل سلول های خورشیدی آلی (Organic solar cells) ، سلول های خورشیدی حاوی نقاط حساس کوانتومی (Quantum dot-sensitized solar cells: QDSSC) و سلول های خورشیدی حساس به نور (dye- sensitized solar cells: DSSC) است.

   بحران موجود در طول سال‌های اخیر در حوزه انرژی رویکرد استفاده از سلول‌های خورشیدی در بسیاری از کشورهای جهان مورد توجه قرار گرفته است به نحوی که در کشورهای اروپایی سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگ، به عنوان جزیی از ساختمان برای تولید برق استفاده می‌شوند.

   انرژی خورشید، انرژی رایگان در دسترس و تمام نشدنی است که می توان از آن برای تامین انرژی در سطوح مختلف چون تامین روشنایی، آبگرم رایگان و ... برای مصارف خانگی و صنعتی بهره برد. برای کاربرد انرژی خورشیدی در مصارف خانگی و صنعتی می توان به موارد تامین آبگرم مصرفی بطور کامل ، تامین آب پیش گرم موتورخانه و تامین گرمایش محیط اشاره کرد.

شاید تصور اینکه بتوان به راحتی یک سلول خورشیدی در خانه تولید کرد اندکی دشوار باشد. اما حقیقت این است که می توان اینکار را در آشپزخانه منزل انجام داد. اما نباید توقع تولید برق زیادی را از این سلول خورشیدی خانگی داشت.

موارد استفاده سیستم های فتوولتاییک عبارتند از: پمپاژ خورشیدی، روشنایی خورشیدی، حفاظت کاتدیک، یخچال های خورشیدی و...

سیستم های خورشیدی به منظور تبدیل مستقیم انرژی خورشید به برق بدون نیاز به سیستم های مکانیکی واسطه را سیستم فوتوولتاییک می نامند.