Per "energia solare" si intende l'energia raggiante
sprigionata dal sole per effetto di reazioni nucleari
(fusione dell'idrogeno) e trasmessa alla Terra (ed in tutto lo spazio circostante) sotto forma di radiazione elettromagnetica.

La radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre
si distingue in diretta, diffusa e riflessa.

• Radiazione diretta: è quella che colpisce direttamente
una superficie con un unico e preciso angolo di incidenza

• Radiazione riflessa: è quella che arriva indirettamente
su una superficie, dopo averne colpita un'altra.

• Radiazione diffusa: è la componente della radiazione
solare che arriva su una superficie dopo la riflessione e
la dispersione dovuta all'atmosfera; incide secondo angoli diversi.

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Il sole irradia sulla terra ogni anno 19.000 miliardi di TEP
(Tonnellate Equivalenti Petrolio).
A fronte di una domandaannua mondiale di energia è di circa 8 miliardi di TEP. In Italia la domanda è di circa 167 milioni di TEP all’anno.
Radiazione solare annua (kWh/m2)
* immagine accanto tratta da:
Atlante Europeo della Radiazione Solare

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La tecnologia fotovoltaica (FV) permette di trasformare in energia elettrica l'energia associata alla radiazione solare.

L’effetto fotovoltaico è basato sulle proprietà di alcuni
materiali (i semiconduttori) che, opportunamente trattati
ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità se colpiti dalla radiazione solare.

In una cella fotovoltaica, l’energia della luce solare incidente rompe i legami degli elettroni del semiconduttore, in modo che gli elettroni possano muoversi liberamente nel materiale.
Le posizioni lasciate libere dagli elettroni si comportano come cariche positive e sono dette "lacune".

Le celle sono costituite da due regioni sottili sovrapposte, a cui si aggiungono impurità dette droganti. Si ottiene così una regione di "tipo n" che ha un eccesso di elettroni, ed una di "tipo p" che ha un eccesso di lacune positive.
Questa è detta giunzione p-n, e produce un campo elettrico. Quando la luce libera elettroni e quindi lacune nella zona della giunzione p-n, il campo elettrico fa si che gli elettroni si muovano verso il lato n e le lacune si muovano verso il lato p. Viene quindi generata una tensione fra le due regioni p ed n, con il lato p positivo ed il lato n negativo. Collegando il lato p ed il lato n ad ad un circuito si ottiene energia elettrica.

* come da schema accanto
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Con il Decreto Legge 29 Dicembre 2003, n. 387 (G.U. n. 25 del 31.01.2004), l'Italia recepisce la Direttiva europea 77/CE/2001 per la promozione di energia elettrica da fonti rinnovabili.
Il D.Lgs 387/2003 è in pratica una legge quadro che ha bisogno di essere resa effettiva dall'emanazione di una serie di Decreti Attuativi.
Con la delibera 188/05 dell'Autorità per l'Energia dal 19 settembre 2005 viene introdotto in Italia il meccanismo d'incentivazione in conto energia per il fotovoltaico, ovvero la possibilità di vendere all'Ente Distributore di energia elettrica l'energia prodotta dagli impianti fotovoltaici ad una tariffa incentivante: da 0,45 a 0,50 euro/kWh con un contratto di 20 anni.