Күн батареясы - бұл бірнеше фотоэлектрлік элементтердің, яғни күн радиациясын электр тогына айналдыруға қабілетті құрылғылардың жиынтығы. Мұндай элементтер батареяға неғұрлым көп қосылса, соғұрлым ол электрлік потенциалдағы айырмашылықты арттыра алады.
Фотоэлементтердің жұмыс істеу принципі 1839 жылы Э. Беккерель ашқан ішкі фотоэффект құбылысына негізделген. Бірақ тек ХХ ғасырдың ортасынан бастап ғылыми-техникалық прогрестің арқасында ықшам, арзан және тиімді күн батареяларын шығару мүмкін болды. Сәйкесінше, солардан тұратын күн панельдерін пайдалануға кең мүмкіндіктер бірден ашылды.
Егер фотоэлементтің жұмыс істеу принципін қарапайым сөздермен түсіндіретін болсақ, онда бұл белгілі бір қоспалары бар екі кремний пластинасынан тұратын жартылай өткізгіш. Бұл қоспалар бір пластинада электрондардың артық мөлшерін, ал екіншісінде олардың жетіспеушілігін тудырады. Артық электрондардың өздері жеткіліксіз аймаққа өздігінен жылжуын болдырмау үшін бұғаттау қабаты деп аталатын аймақ осы екі қабаттың шекарасында орналасқан. Бұл қозғалыс тек сыртқы әсер ету кезінде болуы мүмкін.
Мұндай сыртқы әсер күн сәулесінің фотондары болып табылады. Электрондар өз энергиясын алғаннан кейін блоктау қабаты аймағының кедергісін жеңе алады. Жартылай өткізгіште потенциалдар айырымы пайда болады, сондықтан ток ағыла бастайды.
Электр тогының күші фотоэлементтің бетіне түсіретін фотондардың санына тікелей байланысты. Және бұл мөлшер, өз кезегінде, көптеген факторларға байланысты, олардың ең маңыздысы - күн сәулесінің интенсивтілігі. Осыған сүйене отырып, күн батареяларының, ең алдымен оңтүстік өңірлерде не үшін кеңінен қолданылатынын түсіну қиын емес. Испания, Италия, Греция, Түркия және т.б. сияқты елдерде күн батареялары жалпы тұтынылатын энергияның едәуір бөлігін құрайды, әсіресе жазда.
Әрине, күн батареяларының кемшіліктері бар. Олар жарық көзінсіз тәулік бойы жұмыс істей алмайды, сондықтан оларға кернеуді тұрақтандыру және электр зарядын жинау үшін құрылғыларды қосу керек. Олар салыстырмалы түрде жеңіл, сондықтан орналастыру кеңістігін қажет етеді. Алайда, олардың көптеген артықшылықтары бар. Шағын қуаттылықтармен жұмыс істеуге болатын және сонымен бірге электр желілеріне қосылу мүмкін емес жерлерде күн батареялары өте қарапайым. Адам басқаратын ғарыш кемелері мен станциялар оларсыз мүлдем жасай алмайды.
