پانل های خورشیدی (پانل های فتوولتائیک) بر اساس اثر فتوولتائیک عمل می کنند و از مواد نیمه هادی برای تبدیل مستقیم نور خورشید به انرژی الکتریکی استفاده می کنند. هنگامی که نور خورشید به سطح سلول خورشیدی برخورد می کند، فوتون ها با الکترون های موجود در ماده نیمه هادی برهم کنش می کنند و انرژی کافی برای رهایی از پیوندهای اتمی و ایجاد الکترون ها و حفره های آزاد در اختیار آنها قرار می دهد. این الکترون‌های آزاد که توسط میدان الکتریکی داخلی سلول هدایت می‌شوند، در یک جهت خاص حرکت می‌کنند و یک جریان مستقیم ثابت (DC) تولید می‌کنند و تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به الکتریسیته را ممکن می‌سازند. کل این فرآیند تولید برق نیازی به احتراق سوخت ندارد و هیچ گاز خروجی، فاضلاب یا سر و صدایی تولید نمی‌کند که آن را به روشی سبز و سازگار با محیط زیست برای تولید برق تبدیل می‌کند.
پنل های خورشیدی معمولاً از سلول های خورشیدی متعددی تشکیل شده اند که به صورت سری یا موازی به هم متصل شده اند. هر سلول به طور مداوم تابش خورشید را جذب می کند و برق تولید می کند. هنگامی که چندین سلول با هم کار می کنند، می توانند ولتاژ و جریان مورد نیاز برای کاربردهای عملی را تولید کنند. ماژول ها با استفاده از موادی مانند-شیشه حرارتی با قابلیت عبور بالا، فیلم های محصور کننده و صفحات پشتی مهر و موم شده و محافظت می شوند. این مواد نه تنها استفاده از نور را افزایش می‌دهند، بلکه به طور موثر سلول‌ها را در برابر رطوبت، گرد و غبار و عوامل محیطی خارجی محافظت می‌کنند، در نتیجه عملکرد طولانی‌مدت و پایدار ماژول فتوولتائیک و حفظ راندمان تولید برق بالا را تضمین می‌کنند.
از آنجایی که پانل های خورشیدی جریان مستقیم (DC) را تولید می کنند، در حالی که خانه ها، مشاغل و شبکه های برق عمومی عمدتاً از جریان متناوب (AC) استفاده می کنند، یک اینورتر فتوولتائیک برای تبدیل انرژی الکتریکی مورد نیاز است. اینورتر DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی را به AC تبدیل می کند که نیازهای برق استاندارد را برآورده می کند، که سپس به دستگاه های الکتریکی مختلف عرضه می شود یا به شبکه برق تغذیه می شود. اگر سیستم مجهز به باتری های ذخیره انرژی باشد، می توان برق اضافی را برای استفاده در طول شب، در هوای ابری یا بارانی یا در هنگام قطع برق ذخیره کرد و در نتیجه مصرف انرژی و پایداری منبع تغذیه را بهبود بخشید. از طریق عملکرد هماهنگ اینورترها، تجهیزات توزیع برق و سیستم های نظارتی، کل سیستم تولید برق فتوولتائیک به مدیریت انرژی ایمن و کارآمد دست می یابد.
