מערכת סולארית הינה התקן המתמיר (הופך) את אור השמש לחשמל. לא מחום אלא מאור.
המרת אור לחשמל נקרא "האפקט הפוטו-וולטאי". פוטו משמעו ביוונית אור. וולטאי – כינוי לחשמל על שמו של הפיזיקאי האיטלקי אלסנדרו וולטה, שעל שמו נקראה יחידת המידה של המתח החשמלי – וולט. אגב, הוא נודע בעיקר כממציאה של הסוללה.
את האפקט הפוטו-וולטאי גילה במקרה הפיזיקאי הצרפתי אדמונד בקרל, בשנת 1839. כן, לפני יותר מ- 180 שנה... איש לא הבין באותה תקופה כיצד עובד האפקט הפוטו וולטאי, עד שפיזיקאי יהודי-גרמני צעיר בשם אלברט איינשטיין הציע הסבר לכך בשנת 1905. למען הדיוק ההיסטורי יש לציין שאיינשטיין הציע הסבר לאפקט אחר, שהינו האפקט הפוטו-אלקטרי, אולם שני האפקטים הללו דומים מאוד ונובעים מאותן תכונות של החומר.
ההסבר שאיינשטיין הציע לא התקבל ע"י הפיזיקאים המכובדים של דורו, כיוון שהוא חתר תחת יסודות הפיזיקה המוסכמת שנוסחה ע"י ניוטון, דופלר ובני דורם. כך למשל, בני דורו של איינשטיין התקשו להתמודד עם תוצאות מחקרו התיאורטי, שגרסו כי לאור יש מהירות קבועה בריק, כי כוח המשיכה אינו נובע ממשיכה בין מסות, וכי המסה והאנרגיה הן אותה הגברת בשינוי אדרת - ושניתן להפוך מסה לאנרגיה ולהיפך. רק כ- 15 שנה לאחר מכן התקבלה תורתו החשובה (תורת היחסות) ככזו שניתן להוכיח, והוא זכה בפרס הנובל בשנת 1921.
האפקט הפוטו-וולטאי הוא קסם. אור נופל על משטח – והמשטח פולט חשמל. כדי להבין עד כמה הוא מיוחד, בואו ניזכר במאמר הקודם שהצגנו: עולם האנרגיה – חשמל מביא ברכה לעולם.
הצגנו את העובדה שיש 2 סוגי חשמל: זרם ישר וזרם חילופין. למדנו שזרם חילופין יעיל יותר בהולכת חשמל (יש לו פחות הפסדים) לכן הוא הזרם ששולט בעולמנו – מתחנת הכוח ועד לבית המגורים. למדנו שכדי לייצר זרם חילופין צריך לסובב מחולל (דינמו), ולמדנו שההתקן שמסובב את הדינמו הוא טורבינת קיטור. הקיטור נוצר ע"י הרתחת מים ע"י פחם, מזוט, סולר, גז טבעי ודלקים פוסיליים דומים.
למען האמת, אפשר לסובב דינמו לא רק ע"י שריפת דלקים פוסיליים, אלא גם באמצעים אחרים – בעיקר תחנות הידרו אלקטריות (סיבוב טורבינה ע"י מפל מים) וטורבינות רוח אשר כשמן כן הן – מסתובבות בהשפעת הרוח על כנפיים מותאמות לכך.
אבל אם נסתכל לעומק הדבר נבין כי אין אף צורת אנרגיה שמייצרת את החשמל ישירות. רוח אינה מייצרת חשמל, גם לא מפל מים, וגם לא שריפת דלקים שנועדה לחמם מים. כל אלה אינם מייצרים חשמל. הם מייצרים תנועה סיבובית, אשר מסובבת דינמו שהוא אשר מייצר את החשמל. זאת אומרת, בין מקור האנרגיה, המכאנית או התרמית, לבין ייצור האנרגיה החשמלית יש תווך של אמצעי ייצור שכולל טורבינה.
באפקט הפוטו-וולטאי אין כל תווך כזה. אור נופל על המשטח וזה פולט חשמל ישירות. מסיבה זו, כיוון שאין בקולט הפוטו-וולטאי אלמנט של סיבוב (אלמנט רוטטיבי), הוא אינו מייצר זרם חילופין אלא זרם ישר, שכדי להשתמש בו יש להמיר אותו לזרם חילופין שמהווה את הבסיס למערכת החשמל של עולמנו.
לצד חיסרון זה, ולצד החיסרון של אי היכולת לייצר חשמל בשעות החשיכה, יוצר לנו החשמל הפוטו וולטאי שורה של יתרונות חשובים ובהם פשטות, מחיר חשמל נמוך, אמינות, שקט, וסקלביליות – קרי היכולת לבנות מערכות לייצור חשמל בכל גודל, ממערכות קטנות מאוד על קרוון, ועד למפעלי ייצור אדירי ממדים על אדמות המדבר. עוד נדון ביתרונות אלה במצגות הבאות.