Fotovoltaika přeměňuje sluneční záření na elektrickou energii pomocí fotovoltaického jevu. Zjednodušeně řečeno tento jev spočívá v tom, že fotony slunečního záření dopadají na solární články a svojí energií uvolňují elektrony, které vytváří elektrické napětí. To se při uzavření obvodu přemění na elektrický proud.

Jednotlivé fotovoltaické články se zapojují do větších celků – fotovoltaických panelů. Nejpoužívanějším materiálem pro výrobu fotovoltaických článků je křemík.

Síťová fotovoltaika je typ solární elektrárny, která veškerou vyrobenou elektřinu předává do distribuční sítě, odkud si v případě potřeby elektřinu opět nakupuje. V minulosti se síťový systém rozšířil zejména kvůli tzv. Zelenému bonusu, který garantoval vysoké výkupní ceny elektřiny. Tento způsob instalace fotovoltaiky se již v současné době nevyplatí, protože výkupní ceny elektřiny klesly na minimum. Navíc neřeší problém s výpadky elektřiny.

Ostrovní fotovoltaika je varianta elektrárny, která není připojena k distribuční síti. Domácnost ihned spotřebovává vyrobenou elektřinu a přebytky ukládá do akumulátorů, z nichž ji čerpá v době, kdy slunce nesvítí. Tento druh fotovoltaiky je v českých podmínkách většinou nedostatečný v zimním období, a tak se musí doplnit o záložní elektrocentrálu. Na druhou stranu znamená 100% soběstačnost domácnosti.

Hybridní fotovoltaika je v současné době nejoblíbenějším řešením fotovoltaické elektrárny. Domácnost spotřebovává vlastní elektřinu a přebytky ukládá do akumulátorů, zároveň je však napojena na distribuční síť pro případ, že není množství elektrické energie dostačující. Hybridní systém zajišťuje částečnou soběstačnost domácnosti, při blackoutu může elektřinu čerpat z vlastních akumulátorů.

Fotovoltaické panely, dokážou přeměnit na elektřinu až 20 % solární energie. Klíčovým faktorem je optimální umístění fotovoltaiky na střechu. Ideální orientace je směrem na jih, jihozápad nebo jihovýchod, aby články pohltily maximum slunečních paprsků během dne. Důležitý je také sklon panelu, jako nejlepší se uvádí umístění na šikmou střechu se sklonem 35°.

Výkon fotovoltaických panelů se uvádí v jednotce Wattpeak (Wp). To je tzv. špičkový výkon, který udává výkon při ideálních podmínkách. Ty jsou stanoveny na intenzitu světelného záření 1000 W/m2, které dopadá kolmo na fotovoltaický panel o teplotě 25 °C, při průzračnosti atmosféry Am = 1,5.

Tudíž pokud bude v zimním období krásné počasí lze vyrábět i nad tento špičkový výkon.

Návratnost fotovoltaiky se odvíjí především tarifem distributora elektrické energie.

Příklad: Pokud máme fotovoltaiku o výkonu 9,9 kWp a baterii o velikosti 12 kWh (pořizovací cena po odečtení dotace je 295 000 Kč).

Cena od distributora 2Kč/kWh -> návratnost systému je 15 let

Cena od distributora 5 Kč/kWh -> návratnost systému je 6 let.

Zde se jedná o jednoduchý výpočet, nezahrnujeme rostoucí cen energií ke kterým dochází ani případnou inflaci. Tudíž návratnost může být i v kratším časovým horizontu.