La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l'energia solare in energia elettrica in corrente continua. L'effetto fotovoltaico, scoperto per la prima volta intorno al 1860, è una caratteristica fisica dei materiali detti "semiconduttori", il più conosciuto dei quali è il silicio, usato anche nella produzione di componenti elettronici. Quando un raggio luminoso colpisce un sottile strato di tale materiale, i fotoni, le particelle di energia che compongono il raggio, trasferiscono la loro energia agli elettroni del materiale che immediatamente cominciano a muoversi in una direzione particolare, creando una corrente elettrica continua; a questa corrente, fatta passare per fili metallici molto sottili, possono essere aggiunte altre correnti fino a raggiungere la potenza necessaria all'uso specifico desiderato.

Un modulo fotovoltaico è composto da un'insieme di celle, quest'ultime sono il vero motore della conversione. Infatti per mezzo dell'irraggiamento e delle loro proprietà fisiche convertono la radiazione solare in corrente continua. Ed ecco che le celle collegate in serie e parallelo tra di loro,  costituisce il modulo fotovoltaico. Più moduli fotovoltaici collegati in serie tra loro costituiscono la stringa, mentre più stringhe collegate in parallelo tra loro costituiscono il generatore fotovoltaici (ved. Fig.) che genera l'energia elettrica da dispensare all'utilizzatore finale, che può essere l'utenza o il gestore di rete.

Un impianto fotovoltaico è costituito da:

- moduli
- inverter
- strutture di sostegno
- quadri elettrici e cavi di collegamento e rispettivi vani tecnici.
 
Una corretta esposizione all'irraggiamento solare, permette all'impianto di sfruttare al meglio le proprie potenzialità. La fattibilità tecnica dell'impianto dovrà essere esaminata in sede di sopralluogo dal progettista e/o installatore, per verificare i seguenti criteri minimi: 
-  disponibilità di spazio (circa 10m2 per ogni kWp installato)
- corretta esposizione ed inclinazione dei moduli
- assenza di ombreggiamenti.
 
Le condizioni ottimali per l'Italia sono: 
- esposizione SUD (accettata anche SUD-EST, SUD-OVEST, con limitata perdita di produzione) inclinazione 30-35° gradi
Tenendo conto di questi criteri si può valutare la producibilità dell'impianto, che è espressa in kWp(chilowatt di picco) cioè la massima producibilità che si può ottenere nelle condizioni standard del modulo ( 25° C e radiazione di 1000 W/ m2 ).

Tra gli impianti fotovoltaici si distinguono varie tipologie: 
- I sistemi isolati : sono in genere  non raggiungibili dalla rete elettrica , generano una corrente continua immagazzinata in apposite batterie e vengono utilizzati per il pompaggio dell'acqua, per sistemi di illuminazione, per apparecchi di refrigerazione etc.
- I sistemi collegati alla rete : sono collegati alla rete elettrica che supplisce nelle ore in cui il generatore fotovoltaico non è in grado di produrre l'energia necessaria e, viceversa, il surplus prodotto viene trasferito alla rete. Questi impianti vengono spesso installati sui tetti o sulle facciate degli edifici (vi è la possibilità di integrare i moduli fotovoltaici nelle architetture e di trasformarli in componenti edili).
Quest'ultimi impianti usufruiscono dell'incentivazione in conto energia e  possono essere collegati alla rete secondo tre diverse modalità: 
- scambio sul posto (per impianti fino a 20Kw)
- vendita parziale
- vendita totale