Panele słoneczne, nazywane również fotowoltaicznymi, to urządzenia pozwalające na bezpośrednie przekształcanie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną. W ich wnętrzu znajdują się ogniwa, zazwyczaj wykonane z krzemu, które pod wpływem światła wywołują przepływ prądu elektrycznego – zjawisko to znane jest jako efekt fotowoltaiczny. Choć słońce emituje promieniowanie o ogromnym potencjale, jego wykorzystanie zależy od warunków atmosferycznych i geograficznych. Panele osiągają najwyższą sprawność w miejscach o dużej liczbie dni słonecznych, niskim stopniu zachmurzenia i czystym powietrzu – stąd bardzo wysoką efektywność notuje się m.in. w Hiszpanii, na południu Włoch, w Australii czy krajach Afryki Północnej. Niemniej jednak, nawet w klimacie umiarkowanym, takim jak polski, technologia ta sprawdza się coraz lepiej. Współczesne ogniwa są bowiem w stanie pozyskiwać energię także z rozproszonego światła słonecznego, które dociera do ziemi mimo chmur. Wydajność paneli zależy też od ich ułożenia – najlepiej, jeśli są skierowane na południe i ustawione pod kątem 30–35 stopni względem poziomu. Dobrze zaprojektowany system może działać wydajnie przez ponad 25 lat, z rocznym spadkiem sprawności nieprzekraczającym 0,5%.
W Polsce panele słoneczne przeżywają dynamiczny rozwój, zwłaszcza w ciągu ostatnich kilku lat. Za tak szybkim wzrostem popularności stoją zarówno czynniki ekonomiczne, jak i polityczne – rosnące ceny energii elektrycznej, potrzeba ograniczenia emisji CO₂ oraz szeroko zakrojone programy wspierające inwestycje w odnawialne źródła energii. Inicjatywy takie jak „Mój Prąd”, „Czyste Powietrze” czy ulga termomodernizacyjna znacząco ułatwiły zakup i montaż instalacji PV w gospodarstwach domowych. Efektem jest niemal eksplozja liczby mikroinstalacji – według danych z pierwszego kwartału 2025 roku w Polsce działa już ponad 1,5 miliona takich systemów, a łączna moc zainstalowana przekroczyła 22 gigawaty. W szczytowych momentach produkcji prąd z instalacji fotowoltaicznych potrafi zaspokajać ponad 20% krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną. W czerwcu 2025 roku po raz pierwszy energia z OZE – w tym głównie z fotowoltaiki – przewyższyła produkcję energii z węgla. To moment symboliczny, ale i praktyczny, który pokazuje, że Polska coraz skuteczniej wykorzystuje swój potencjał słoneczny. Jednocześnie rozwój ten niesie wyzwania – zwłaszcza w zakresie infrastruktury przesyłowej. Sieci energetyczne nie zawsze są przygotowane na odbieranie i magazynowanie nadwyżek energii produkowanej w słoneczne dni. Dlatego rozwój fotowoltaiki musi iść w parze z modernizacją sieci, rozbudową magazynów energii i integracją systemów zarządzania popytem.
Podstawą skutecznego projektowania i rozmieszczania instalacji słonecznych są pomiary promieniowania. W Polsce regularne dane dotyczące ilości energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi zbierają m.in. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz Politechnika Warszawska. Analizy te uwzględniają trzy główne składowe promieniowania: bezpośrednie (DNI), rozproszone (DHI) i całkowite (GHI). Średnia roczna wartość promieniowania w Polsce waha się od ok. 900 do 1200 kWh na metr kwadratowy. Najwięcej słońca dociera do południowych regionów kraju, takich jak Małopolska, Podkarpacie czy Dolny Śląsk, gdzie warunki są najbardziej sprzyjające rozwojowi instalacji PV. Również centralna Polska – Mazowsze czy Łódzkie – wykazuje stabilne warunki słoneczne. Co ważne, zimą dominuje promieniowanie rozproszone, co oznacza, że panele muszą być przystosowane do pracy w mniej intensywnym świetle. Optymalizacja ich wydajności wymaga nie tylko wiedzy o lokalnym klimacie, ale także zastosowania modeli matematycznych, które potrafią przeliczyć promieniowanie poziome na promieniowanie padające na powierzchnię panelu pod określonym kątem. Znajomość lokalnych danych promieniowania staje się więc nieodzownym elementem każdej świadomej inwestycji w energię odnawialną – od małych instalacji przydomowych po wielkoskalowe farmy słoneczne. Idealnym urządzeniem, które umożliwi monitorowanie wydajności systemów fotowoltaicznych są fotowoltaiczne ogniwa referencyjne Si-RS485TC. Ogniwa referencyjne są czujnikami nasłonecznienia działające w sposób zbliżony do paneli, dzięki temu stanowią punkt odniesienia, pomocny w ocenie efektywności lokalnego systemu fotowoltaicznego.