Güneş Hücresi, İngilizce ismi solar cell olan güneş hücresi ışığın dorudan elektrik akımına dönüşmesini sağlayan ve yarı iletken bir diyot olarak çalışan araca verilen isimdir. Bu araç güneş ışığının taşıdığı enerjiyi iç fotoelektrik reaksiyon aracıyla doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Güneş hücresi yani güneş pili en basit şekilde söylendiğinde, uzun zamandan beri kullandığımız hesap makinelerinde bulunan, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren pillerdir.

Önemi her geçen yıl daha fazla artan güneş hücresi ileri yıllarda daha da önemli bir konuma gelecektir. Günümüzde yapılan bilimsel çalışmalar, inorganik ve organik olmak üzere iki kısma ayrılmakta ve içeriğinde slikon bulunan güneş pilleri inorganik, organik menşeyli güneş pilleri ise organik güneş pilleri olarak adlandırılmaktadırlar. Günümüzde organik piller üzerinde daha çok durulmaktadır, çünkü bu piller maliyet olarak daha ucuzdur ve inorganik pillere göre uygulanması daha kolaydır. Bu özelliklerine rağmen organik pillerde uygulama aşamasına geçilememiştir, çünkü organik piller hava ile kolayca oksitlenmektedirler. Ayrıca organik pillerin güneş ışığını enerjiye dönüştürme yüzdesi de silikon inorganik pillere göre çok düşüktür.

Kullanılan güneş hücresi silikon ve gallium arsenid olmak üzere iki türdür. Uydular gallium arsenidi kullanmaktadırlar. Silikonlar genellikle yerküredeki uygulamalarda kullanılmaktadır.

Hücrenin üst tabakalarında yansımayı önleyici kaplama ve korumalar bulunmaktadır. Güneş hücreleri oldukça kırılgan bir yapıya sahiptirler ve böyle bir koruma çatlama ya da kırılmaları önlemek için gerekli olmaktadır. Böyle bir tabakanın olmaması durumunda hücrenin çalışması sekteye uğrar bu da enerji kaybına sebep olur. Işığın bu katmanlara nüfuz etmesi ile silikon veya gallium arsenid'e çarpar. P ve N tabakaları arasındaki bölümler birbirinden farklıdır. Bu nedenle de güneşten gelen enerji bunlara çarptığında elektronların N tabakasından P tabakasına akışı sağlanmış olmaktadır. P ve N tabakaları arasına tel çekilerek güneş hücresi pil halini alır. Bu pil artı ve eksi kutuplara sahiptir ve bir araca güç sağlamak için kullanılabilmektedir.

Panellerin büyüklüğüne göre, elde edilen elektrik de ona orantılı bir şekilde oluşmaktadır. Bu da güneş panellerinin temel sorunlarından birini oluşturmaktadır. Yani, hesap makinası için tek bir güneş pili yeterlidir, ancak güneş enerjisi ile çalışan bir araba için daha fazla güneş pili gerekmektedir.

Kısaca; Güneş enerjisini verimli kullanabilmenin önemi her geçen gün biraz daha artmaktadır. Geleceğin bilimi için daha pek çok yeniliğin geliştirilmesi gerekmektedir. Bunlardan bazıları, güneş ışığından faydalanmadan enerji üretebilmek, karşımıza çıkabilecek kötü koşullara dirençli piller üretebilmek gibi. Dünyadaki nüfusun her geçen gün biraz daha artması enerjiye olan talebi de aynı oranda arttırmaktadır. Dünyamızın geleceği için, küresel ısınmaya neden olmayan enerji kaynakları araştırılmalı ve yine bu amaçla yenilenebilir enerji kaynakları geliştirilmelidir.