制造电池时p-n结被赋予了恒定的物理特性，当阳光投射到太阳池内保持松散状态的电子时，这些靠近p-n结的电子将朝向电池的表层流动，屋顶太阳能光伏发电，用金属导线将太阳电池的正负极与负载相连时，在外电池路形成电流。太阳能就是利用晶体，具有光-电转换特性的半导体内就会产生自由电荷，这些电荷定向移动并积累，从而在导体两端形成电动势，当导体两端闭合时便会产生电流。
节约资金，相比于成本较高的柴油电力，再加上高昂的运费，太阳能电力无疑更能节约成本。太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。家用光伏发电系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、逆变器、直流负载和交流负载等构成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。
光伏组件必须在适合的建筑或者其他适合组件安装的地方（如地面，屋顶，房屋侧立面等）；一般推荐光伏组件安装倾斜角在10度以上，以便下雨时起到自清洁作用；一块或者多块光伏组件部分或全部被遮挡时系统性能会明显降低。一般分布式建议将组件安装到全年没有阴影的地方来增加光伏系统的发电量。在雷电活动频繁的地方，必须为光伏系统安装避雷装置。
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