Sustav za proizvodnju električne energije solarnih ćelija napravljen je na principu fotonaponskog efekta. To je sustav za proizvodnju električne energije koji energiju sunčevog zračenja izravno pretvara u električnu energiju. Uglavnom se sastoji od dva dijela: niz solarnih ćelija i inverter. Kao što je prikazano na donjoj slici: Kada tijekom dana ima sunca, električna energija koju generira niz solarnih ćelija izravno se prenosi u mrežu izmjenične struje preko pretvarača spojenog na mrežu ili se električna energija proizvedena pomoću solarne energije izravno dovodi u AC opterećenje preko pretvarača spojenog na mrežu.
Solarna fotonaponska proizvodnja energije oslanja se na module solarnih ćelija i elektronička svojstva poluvodičkih materijala. Kada sunčeva svjetlost obasjava poluvodički PN spoj, područje barijere PN spoja generira snažno ugrađeno elektrostatsko polje, tako da neuravnoteženi elektroni i rupe generirani u području barijere ili neuravnoteženi elektroni i rupe generirani izvan područja barijere, ali difuziraju u barijeru. područje, pod djelovanjem ugrađenog elektrostatskog polja, pomiču se u suprotnim smjerovima i napuštaju područje barijere, što rezultira porastom potencijala P područja i smanjenjem potencijala N područja, čime se stvaraju napon i struja u vanjskom krugu, pretvarajući svjetlosnu energiju u električnu energiju.
Solarni fotonaponski sustavi za proizvodnju električne energije mogu se grubo podijeliti u dvije kategorije. Jedan je sustav za proizvodnju električne energije povezan s mrežom, koji je povezan s javnom električnom mrežom putem standardnog sučelja, poput male elektrane; drugi je neovisni sustav za proizvodnju električne energije, koji formira krug unutar vlastitog zatvorenog sustava. Sustav za proizvodnju električne energije spojen na mrežu pretvara primljenu energiju sunčevog zračenja u visokonaponsku istosmjernu struju kroz fotonaponski niz putem visokofrekventne pretvorbe istosmjerne struje, a zatim daje sinusoidnu izmjeničnu struju iste frekvencije i faze kao napon mreže u mrežu nakon što ju je pretvarač preokrenuo. Fotonaponski niz neovisnog sustava za proizvodnju električne energije prvo će pretvoriti primljenu energiju sunčevog zračenja izravno u električnu energiju za opskrbu opterećenja, a višak energije pohraniti u bateriju u obliku kemijske energije nakon prolaska kroz regulator punjenja.