سیستم تولید انرژی سلول خورشیدی با استفاده از اصل اثر فتوولتائیک ساخته شده است. این یک سیستم تولید برق است که مستقیماً انرژی تابش خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: آرایه سلول خورشیدی و اینورتر. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است: هنگامی که در طول روز آفتاب وجود دارد، برق تولید شده توسط آرایه سلول خورشیدی مستقیماً از طریق اینورتر متصل به شبکه به شبکه برق AC منتقل می شود یا برق تولید شده توسط انرژی خورشیدی مستقیماً به شبکه برق می رسد. بار AC از طریق اینورتر متصل به شبکه.
تولید برق فتوولتائیک خورشیدی به ماژول های سلول خورشیدی و خواص الکترونیکی مواد نیمه هادی متکی است. هنگامی که نور خورشید به نقطه اتصال PN نیمه هادی می تابد، ناحیه مانع اتصال PN یک میدان الکترواستاتیکی داخلی قوی ایجاد می کند، بنابراین الکترون ها و حفره های نامتعادل ایجاد شده در ناحیه مانع یا الکترون ها و حفره های نامتعادل تولید شده در خارج از منطقه مانع ایجاد می شوند اما به داخل مانع پخش می شوند. ناحیه تحت تاثیر میدان الکترواستاتیک داخلی در جهت مخالف حرکت کرده و ناحیه مانع را ترک می کند و در نتیجه پتانسیل ناحیه P و پتانسیل ناحیه N کاهش می یابد و در نتیجه ولتاژ و جریان تولید می شود. در مدار خارجی، انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
سیستم های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد. یکی سیستم تولید برق متصل به شبکه است که از طریق یک رابط استاندارد مانند یک نیروگاه کوچک به شبکه برق عمومی متصل می شود. دیگری سیستم تولید برق مستقل است که یک مدار را در داخل سیستم مدار بسته خود تشکیل می دهد. سیستم تولید برق متصل به شبکه، انرژی تابش خورشیدی دریافتی را از طریق آرایه فتوولتائیک از طریق تبدیل جریان مستقیم فرکانس بالا به جریان مستقیم با ولتاژ بالا تبدیل می‌کند و سپس یک جریان متناوب سینوسی با فرکانس و فاز مشابه ولتاژ شبکه را به شبکه پس از معکوس شدن توسط اینورتر. آرایه فتوولتائیک سیستم تولید برق مستقل ابتدا انرژی تابش خورشیدی دریافتی را برای تامین بار به طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و پس از عبور از کنترل کننده شارژ، انرژی اضافی را در باتری به شکل انرژی شیمیایی ذخیره می کند.