Auch wenn vom Laien diese beiden Begriffe gern einmal in den sprichwörtlichen Topf geworfen werden, handelt es sich um zwei unterschiedliche Verfahren. Beide nutzen die Sonnenstrahlen aus, um auf umweltfreundliche und kostengünstige Weise Energie erzeugen zu können. Da beide Technologien in diversen Dimensionen eingesetzt werden können, finden sie von der Beheizung des Eigenheims bis hin zur Stromerzeugung in erheblichen Größenordnungen Verwendung.

Der Begriff setzt sich aus der griechischen Ableitung „phot“ für Licht und der Bezeichnung „Volt“ für die Maßeinheit der elektrischen Spannung zusammen. Nomen est omen, denn hier wird tatsächlich aus dem Licht elektrische Energie gewonnen. Dass so etwas möglich ist, entdeckte vor fast zwei Jahrhunderten Alexandre Edmond Becquerel.

Nachdem auch andere Physiker den Nachweis erbringen konnten, dass sich Licht in Elektrizität umwandeln lässt, erhielt Albert Einstein fast ein Jahrhundert nach der Entdeckung des photoelektrischen Effekts den Nobelpreis dafür, dass er die Funktionsweise genau erklären konnte. Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts erreichte man mit Siliziumzellen erstmals einen Wirkungsgrad von mehr als fünf Prozent. Den ersten Aufsehen erregenden Praxiseinsatz bekam die Photovoltaik Technologie, als sie beim Satelliten „Vanguard“ im Jahr 1958 zur autarken Energieversorgung verwendet wurde.

Der dabei ausgenutzte photoelektrische Effekt besteht darin, dass man aus den Atomen von verschieden Metallen Elektronen heraus lösen kann, wenn sie mit bestimmten Lichtfrequenzen bestrahlt werden. Je höher die Frequenz des auftreffenden Lichtes ist, desto größer ist die kinetische Energie, die die freigesetzten Elektronen haben. Dabei wurden von den Forschern Unterschiede bei den verwendeten Metallen festgestellt. Ausgangspunkt ist dabei die „Planck’sche Strahlentheorie“, die erstmals davon ausging, dass das Licht aus Teilchen besteht.