Fotovoltinė matrica yra fotovoltinių plokščių rinkinys. Fotovoltinės plokštės arba PV plokštės yra labiau žinomos kaip saulės baterijos. Jie sugeria šviesą, ypač saulės šviesą, ir paverčia ją naudinga energija. Fotovoltinė matrica yra pagrindinis saulės energijos gamybos elementas. Susirūpinimas dėl iškastinio kuro poveikio aplinkai ir naujos PV technologijos pažangos padidino susidomėjimą saulės energija XXI amžiuje.
Fotovoltinė energija gaminama naudojant fotovoltinį efektą, kuris pirmą kartą buvo atrastas XIX a. Šviesos dalelės, vadinamos fotonais, nukreipiamos į PV elementą arba ląstelių grupę. Dėl šių ląstelių cheminių savybių fotonai sujudina elektronus – subatomines daleles, atsakingas už elektros energiją. PV elemento struktūra nukreipia šiuos elektronus į elektroninę grandinę, paverčiant juos naudotina elektros energija. Pirmasis fotovoltinis masyvas buvo pastatytas šeštajame dešimtmetyje.
Iš pradžių fotovoltinės masyvo naudojimas buvo ribotas, daugiausia mokslinis. PV matricos pirmą kartą buvo panaudotos energijai tiekti orbitoje skriejantiems palydovams. Jie vis dar naudojami šiam tikslui; Tarptautinė kosminė stotis ir žvalgomieji erdvėlaiviai Juno yra varomi fotovoltinių matricų. Naudojimas į žemę apima įrenginius, esančius tose vietose, kur elektros linijomis prisijungti prie elektros tinklo yra nepraktiška arba neįmanoma. Pramoginės transporto priemonės ir atskiri greitkelio ženklai yra du įprasti pavyzdžiai.
Fotovoltinė matrica susideda iš mažos arba didelės prijungtų PV plokščių grupės, priklausomai nuo norimos galios. Prijungtoje sistemoje dažnai yra keitiklis, paverčiantis elektros energiją į kintamąją srovę (AC), kurios reikia daugeliui buitinių prietaisų. Perteklinė galia yra saugoma akumuliatoriuose arba, kai kuriose sistemose, gali būti nukreipta į vietinį elektros tinklą, suteikiant kreditą būsimoms elektros sąskaitoms padengti. Nors PV elementai gali gaminti energiją iš bet kokios šviesos, saulės šviesa yra labiausiai paplitęs šaltinis. Fotovoltinė matrica turi būti patalpinta ten, kur ji gaus didžiausią saulės spindulių poveikį dienos metu; net nedidelis atspalvis gali labai sumažinti jo efektyvumą.
Ankstyvosios fotovoltinės energijos masyvai buvo brangūs ir sudėtingi, todėl jų naudojimas buvo ribojamas tiems, kurie turi gilias kišenes ir rimtai įsipareigojo naudoti alternatyvią energiją. XXI amžiuje buvo tobulinami plonasluoksniai elementai, todėl fotovoltinė matrica tapo lengvesnė ir ekonomiškesnė. Tuo pačiu metu visuomenės susirūpinimas augo dėl iškastinio kuro, pvz., anglies ir benzino, sąnaudų ir poveikio aplinkai. Tai paskatino vyriausybės paskatas ir kitas iniciatyvas dėl alternatyvios energijos gamybos. Dėl to saulės energijos technologijos išpopuliarėjo ir išaugo visame pasaulyje.