Безспорно е, че слънцето дава практически неограничени възможности за използването му като напълно възобновяем енергиен източник. Когато се оценява въздействието на различни слънчеви енергийни системи винаги се пресмята какви дефицитни материални ресурси, какви изчерпаеми горива и каква енергия от невъзобновяеми енергийни източници се влагат за тяхното производство. В това отношение, без никакво съмнение, ползите от слънчевите енергийни системи са многократно по-големи от техните недостатъци. Затова се смята, че сравнена с всички други начини за производство на енергия, именно слънчевата енергетика е най-природосъбразното енергопроизводство. Наред с вятърната енергетика и добиването на енергия от водните течения, включително приливите и отливите, слънчевата енергетика заема водещо място в световната енергетика в настъпилата вече епоха на петролен дефицит.

Фотоволтаиците генерират електричество в резултат от облъчването им от сравнително тесни ленти от пълния слънчев спектър. За да можем да оценим диференциално слънчевия потенциал, с оглед най-пълното му оползотворяване по-отношение на електропроизводството на фотоволтаиците, използваме термина „електрозначима стойност” на слънчевото греене. Основната електрозначима спектрално-енергийна лента включва всички дължини на вълните в слънчевия спектър и съответните им енергийни нива, които имат принос за протичането на ток в различните видове фотоволтаици. Точно тази лента носи електрозначимата енергия за електропроизводството на слънчевите клетки.

За първи път думата photovoltaic се среща в края на осемнадесети век. Състои се от две части - "фото", произхождаща от гръцката дума за светлина, и "волт", в чест на откривателя на електричеството Алесандро Волта. Следователно, терминът photovoltaic, или на български - фотоелектрически, буквално преведен означава светлинно-електрически. Затова новоизобретеният когенератор, който по синергичен начин произвежда едновременно електричество и топлина нарекохме термо-фотоволтаичен или термо-електрически.

Видимата за човешкото око светлина, приблизително с дължина на вълната между 400 и 700 нанометъра, представлява около една десета част от слънчевия спектър и носи по-малко от половината от пълноспектралната слънчева мощност. Но точно този по-малък спектрален обхват е електрозначим за всички видове познати фотоволтаици. Изхождайки от това разделяне, можем да кажем, че за фотоволтаичната енергетика има много решаващо значение "слънцесветенето" (видимото за окото лъчение) и значително по-малко значение топрлогреенето (невидимото за окото лъчение, което топли, но не свети). У нас официално е позната слънчева карта на БАН, която показва общото количество слънчева енергия попадаща на единица земна площ. В нея няма направеното тук спектрално и енергийно разделяне и редица други необходими слънчеви и климатични параметри. Затова не препоръчително тя да се използва за проектиране на фотоволтаични и термо-фотоволтаични системи. Допълнително усложнение при проектирането на термо-фотоволтаични инсталации е фактът, че тяхната енергийна ефективност зависи и от съотношението между пряката и дифузната слънчева радиация за всяко конкретно място. Точна диференциална оценка за слънчевата енергия се прави с уредите и методите на слънчево-енергийния одит , който е неразделна част от задължителния обхват на проектирането по Наредба 16-27 / 2008 на МЕИ. Но  еднозначно е ясно, че на цялата територия на страната, както слънцесветенето, така и топлогреенето благоприятстват развитието на слънчевата енергетика и по този ресурс България е в първата десятка от европейските страни.

Ако сравним термините "слънцесветене" и "топлогреене" можем да кажем, че за слънчевата топлоенергетика има решаващо значение топлогреенето, а за фотоволтаиците - слънцесветенето, което и етимологически съответства на термина photovoltaic. Видимият слънчев спектрален диапазон (слънцесветенето) има енергиен принос от 75 до 100 % за производството на ток от масовите фотоволтаици, а за най-евтините от тях - само слънцесветеното се преобразува в електричество - т.е. почти 100% от генерираното електричество от тях се дължи на слънцесветеното. Останалата енергия от слънчевата радиация са преди всичко топлинните (определящи топлогреенето) лъчи, наричани още инфрачервени.

По-прецизно казано - инфрачервените слънчеви лъчи, с дължини на вълните над 700 нанометра и техните енергийни нива, определят "топлогреенето", а "слънцесветенето" зависи от енергийните нива на видимата светлина (стойност над 1.1 еV предизвиква протичането на ток в силициевите полупроводници). Когато се измерва общо слънчевата радиация се отчита едновременно "слънцесветеното "и "топлогреенето", което наричаме с една дума слънцегреене, чиято стойност е сумата от "слънцесветеното ", "топлогреенето" и на тези слънчеви лъчи които, нито светят, нито топлят, наричани ултравиолетови. Последните участват с минимална енергийна стойност в общата енергия, излъчвана от слънцето.

В обхвата на слънчевия спектър точно инфрачервените лъчи носят повече енергия до земната повърхност,  отколкото тази от  светлинните лъчи. Именно инфрачервените лъчи, и причиненото от тях нагряване на фотоволтаиците, определят и ГЛАВНИЯ ИМ ПРОБЛЕМ. А той е, че при увеличаване на температурата на повърхността им електропроизводителността им рязко спада. За да се поддържа по-висока производителност, са известни редица технически решения, които имат за цел допълнителното и принудителното им охлаждане. Основен недостатък при тези подходи е, че се изразходва допълнителна енергия за охлаждането и крайният ефект е минимален по отношение на резултатната енергийна ефективност. А тя е съществено важна за всякакви електрогенератори, включително и фотоволтаиците като такива. А веднъж решен проблемът с нагряването на фотоволтаиците, техният коефициент на полезно действие може да се увеличи многократно. Например от 6 - 14% к.п.д. на масовите плоски фотоволтаични модули, при концентрация на слънчевите лъчи се постига около 35% к.п.д. Това е особено важно като имаме предвид, че за производството на монокристалните и поликристалните силициеви фотоволтаични клетки се изразходва  значителна топлинна енергия, която ги оскъпява. Затова, в комбинация със слънчеви концентратори, които са значително по-евтини от фотоволтаиците, се постига и по-висока електрическа ефективност и съответно - икономическа целесъобразност. В новоизобретените когенератори, където допълнително получаваме и топлина, използваме  линейни и кръгови параболични слънчеви концентратори (снимки и видео вижте тук !)

Непрекъснато се изобретяват и разработват все по-усъвършенствани системи за слънчева когенерация в целия свят. Те са предмет на добре пазена тайна, и като конкретни технически решения, и като ноу-хау, и съответно са юридически защитена интелектуална и индустриална собствености. Когенириращ термо-фотоволтаичен панел е описан в патент на Мексико № MXYU05000002, при който за охлаждащ флуид се ползва вода, която през топлообменник отдава топлината си за полезни нужди. Водата преминава покрай сенчестата страна на модула и отнема топлина от него. От патент на Китай № CN1780136 е известна фотоволтаична инсталация, съставена от множество отделни елементи, всеки състоящ се от многорефлекторен отражател, фотоволтаик и воден радиатор за охлаждането му. Основните общи недостатъци на описаните известни устройства, както и на други подобни са, че не се предотвратява слънчевото облъчване на фотоволтаика (откъм огряната му страна) със загряващите го инфрачервени слънчеви лъчи.

От патент на Германия № DE10149620 е известен слънчев когенератор с рефлектори. Между рефлекторите и линейния приемник на слънчевата топлина е монтиран полупропусклив фотоволтаик. Той се облъчва от пълния отразен слънчев спектър, включително и от инфрачервените лъчи, въпреки, че част от тях той пропуска, но се загрява от останалата част, която поглъща. Пропуснатите през полупрозрачния фотоволтаик лъчи нагряват линеен приемник на топлина. Главният недостатък на този когенератор e, че пълният слънчев спектър облъчва фотоволтаика, при което инфрачервените лъчи го загряват.

В новоизобретения термо-електрически (термо-фотоволтаичен) слънчев ко-генератор (за конструкцията на когенератора вижте тук) са избегнати всички недостатъци на познатите слънчеви когенератори по един радикален начин. Изобщо не необходимо фотоволтаикът да се охлажда. Когенераторът е конструиран така, че не се допуска прегряване на фотоволтаика от инфрачервените лъчи. И това става със сравнително прости и евтини средства и технически устройства. Използва се добре известният факт, че водата поглъща почти напълно инфрачервените лъчи, от което се загрява, но свободно пропуска светлината. (Именно поради това водата във водоемите се загрява през лятото, а същевременно се вижда през нея, защото пропуска слънцесветеното.)

Новоизобретеният термо-фотоволтаичен слънчев ко-генератор е конструиран така, че слънчевата светлина да преминава еднократно или двукратно през прозрачна вода, преди да попадне върху повърхността на фотоволтаика. За да се увеличи производителността му и да се поевтини когенерационната система, като цяло, използваме слънчеви линейни и кръгови параболични концентратори (снимки и видео вижте тук !)

С новоизобретения слънчев когенератор се произвежда едновременно топлина и електричество, като водата, която поглъща инфрачервените лъчи се загрява и същевременно служи като инфрачервен филтър на слънчевия спектър. Тя пропуска само светлинните лъчи, които предизвикват електрогенерацията на фотоволтаика  и поглъща топлинните инфрачервени лъчи. Затова термо-фотоволтаичният слънчев ко-генератор по оптимален начин използва слънчевите лъчи за едновременно и синергично производство на полезна топлина и електричество, поради което неговият коефициент на полезно действие е 85-90 %. За сега не е известна друга енергийна система, използваща възобновяеми енергийни източници, която да има по-висока ефективност от  новоизобретения слънчев когенератор. Вариант на новоизобретения слънчевия когенератор  може да работи и като слънчев охладител (климатик).