Τα φωτοβολταϊκά συστήματα απορροφούν την ηλιακή ενέργεια μέσω των φωτοβολταϊκών κυψελών. Αυτός ο τύπος κυψελών χρησιμοποιείται στους δορυφόρους και τα ηλιακά κομπιουτεράκια. Ένα σύνολο από φωτοβολταϊκές κυψέλες ονομάζεται φωτοβολταϊκά πλαίσια και αποτελούνται από ημιαγώγιμα υλικά που μετατρέπουν την ενέργεια σε ηλεκτρικό ρεύμα.

Όταν το ηλιακό φως προσκρούει στην επιφάνεια των κυψελών ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, ένα μέρος αυτής της ηλιακής ενέργειας απορροφάται από ημιαγώγιμα υλικά που είναι οργανωμένα σε στρώματα.

Αυτή η ενέργεια χαλαρώνει τα ηλεκτρόνια στα ημιαγώγιμα υλικά. Επίσης, οι φωτοβολταϊκές κυψέλες δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο που επιτρέπει σε αυτά τα ηλεκτρόνια να μετακινούνται προς μία συγκεκριμένη κατεύθυνση. Να σημειωθεί ότι η ροή των ηλεκτρονίων είναι ένα ρεύμα που δημιουργείται από τα μεταλλικά στοιχεία που είναι τοποθετημένα στην κορυφή και το βάθος των φωτοβολταϊκών κυψελών. Αυτή η τάση του ρεύματος και των φωτοβολταϊκών κυψελών που δημιουργείται από το ηλεκτρικό πεδίο, συγκροτεί την ισχύ της κυψέλης.

Οι δύο κύριες κατηγορίες των φωτοβολταϊκών ημιαγωγών είναι η κρυσταλλικό πυρίτιο και το άμορφο πυρίτιο. Η υψηλότερη στρώση του κρυσταλλικού πυριτίου της κυψέλης περιβάλλεται από πυρίμαχο γυαλί, ενώ το πίσω μέρος του καλύπτεται από συμπαγές υλικό. Αυτά τα υλικά έχουν σχεδιαστεί για να προστατεύουν τις φωτοβολταϊκές κυψέλες από την υγρασία.

Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο αποτελεί τον πιο αποτελεσματικό τύπο υλικού, ενώ το άμορφο πυρίτιο προέρχεται από τεχνολογίες λεπτού υμενίου. Οι κυψέλες άμορφου πυριτίου συναρμολογούνται πιο εύκολα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με χαμηλού κόστους δομικά υλικά, όπως το γυαλί ή το πλαστικό. Ωστόσο, η απόδοσή τους είναι χαμηλότερη από τα φωτοβολταικα πλαίσια κρυσταλλικού πυριτίου.

Όσον αφορά την εγκατάσταση, η οροφή είναι το πιο συνηθισμένο σημείο για να τοποθετηθεί ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, καθώς εκτίθεται κατευθείαν στην ηλιακή ακτινοβολία. Παρ' όλα αυτά, δεν διαθέτουν όλες οι οροφές τον κατάλληλο προσανατολισμό ή την κλίση ώστε να μεγιστοποιηθεί η απορρόφηση του ηλιακού φωτός.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα του βορείου ημισφαιρίου πρέπει να κοιτάνε προς το νότο, με το εκάστοτε σύστημα να βρίσκεται στη σωστή γωνία, ανάλογα με τη γεωγραφική θέση της περιοχής, για μέγιστη απορρόφηση καθ' όλη τη διάρκεια της χρονιάς. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να τοποθετηθούν στο έδαφος ή στον τοίχο, αρκεί να μην βρίσκονται υπό την σκιά δέντρων και κτηρίων.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα προσφέρουν οικονομία αφού μειώνουν τους ενεργειακούς σας λογαριασμούς.

Τα περισσότερα φωτοβολταϊκά συστήματα δεν χρειάζονται πολύ χώρο εγκατάστασης και δεν εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα ή άλλα επιβλαβή ρυπογόνα στοιχεία. Επίσης, ένα φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να αυξήσει κατακόρυφα την αξία ενός σπιτιού και να χρησιμοποιηθεί ως κίνητρο αγοράς του σπιτιού από υποψήφιους αγοραστές που επιθυμούν να απολαμβάνουν μειωμένες ενεργειακές δαπάνες.