Fotovoltaika funguje na základě tzv. fotovoltaického jevu, který se odehrává ve fotovoltaických článcích. Články jsou ve své podstatě polovodičové diody. Obvykle jsou spojeny do větších celků a vytváří fotovoltaické panely. Zmíněný fotovoltaický jev funguje tak, že na články dopadají fotony ze slunečního záření, následně se uvolňují elektrony, které vytváří elektrické napětí. Při uzavření obvodu se potom napětí přemění na elektrický proud.
Fotovoltaické panely se ve většině případů vyrábějí z křemíku. Liší se však podle způsobu výroby. Nejčastěji se na trhu můžete setkat s panely monokrystalickými, polykrystalickými a amorfními.
Nejvyšší účinnost mají monokrystalické panely, avšak je podmíněná dobrými světelnými podmínkami. Jejich barva osciluje od tmavě modré až po černou. Vyznačují se dobrou odolností proti extrémním teplotám i mechanickému poškození. Obecně platí, že jich je k výrobě požadovaného množství elektřiny potřeba méně, respektive je stačí umístit na menší plochu. Pořizovací cena je však oproti polykrystalickým panelům o něco vyšší.
Polykrystalické panely mají o něco nižší účinnost. Jejich výhodou ovšem je, že poskytují rovnoměrný výkon. Mají typický modrý odstín a jejich výroba je jednodušší a levnější, což se odráží i na jejich ceně, která bývá o něco nižší. Efektivně je lze využít i na střechách, které nemají ideální sklon a orientaci.
Amorfní panely se vyrábí tak, že je na sklo nebo fólii nanesena tenká vrstva křemíku. Mají nižší účinnost než mono a polykrystalické panely, ale dokáží vyrábět elektřinu i z rozptýleného světla, tj. ploch, které nejsou k slunci ideálně orientovány. K vyrobení požadovaného množství elektřiny je proto třeba s nimi pokrýt větší plochu.
Nejúčinnější fotovoltaické panely umísťované na střechy domů umí na elektřinu přeměnit až 20 % solární energie. Klíčovými faktory jsou sklon střechy, který by měl ideálně být mezi 20° až 50°, a orientace střechy, na kterou má být fotovoltaika instalována. Maximální výtěžnost přinese orientace směrem na jih, jihozápad či jihovýchod, díky čemuž články pohltí maximum slunečních paprsků během dne. Ani východní či západní orientace není pro instalaci fotovoltaiky překážkou. Odráží se však na výkonu, který v tomto případě bude o něco nižší.
