Sistem za proizvodnjo električne energije s sončnimi celicami je narejen po principu fotovoltaičnega učinka. Gre za sistem za proizvodnjo električne energije, ki neposredno pretvarja energijo sončnega sevanja v električno energijo. V glavnem je sestavljen iz dveh delov: polja sončnih celic in pretvornika. Kot je prikazano na spodnji sliki: Ko je čez dan sonce, se električna energija, ki jo proizvede niz sončnih celic, neposredno prenese v električno omrežje izmeničnega toka prek omrežnega pretvornika ali pa se električna energija, proizvedena s sončno energijo, neposredno dovaja v AC obremenitev prek omrežnega pretvornika.
Proizvodnja sončne fotonapetostne energije temelji na modulih sončnih celic in elektronskih lastnostih polprevodniških materialov. Ko sončna svetloba obsije polprevodniški PN spoj, pregradno območje PN spoja ustvari močno vgrajeno elektrostatično polje, tako da neuravnoteženi elektroni in luknje, ki nastanejo v pregradnem območju, ali neuravnoteženi elektroni in luknje, ki nastanejo zunaj pregradnega območja, vendar se razpršijo v pregrado se pod delovanjem vgrajenega elektrostatičnega polja premikajo v nasprotnih smereh in zapuščajo pregradno območje, kar ima za posledico povečanje potenciala območja P in zmanjšanje potenciala področja N, s čimer se ustvari napetost in tok v zunanjem tokokrogu pretvarja svetlobno energijo v električno energijo.
Sončne fotovoltaične sisteme za proizvodnjo električne energije lahko grobo razdelimo v dve kategoriji. Eden je omrežni sistem za proizvodnjo električne energije, ki je povezan z javnim električnim omrežjem preko standardnega vmesnika, kot mala elektrarna; drugi je neodvisen sistem za proizvodnjo električne energije, ki tvori vezje znotraj lastnega sistema zaprtega kroga. Sistem za proizvodnjo električne energije, povezan z omrežjem, pretvori prejeto energijo sončnega sevanja v visokonapetostni enosmerni tok skozi fotonapetostni niz z visokofrekvenčno pretvorbo enosmernega toka, nato pa oddaja sinusoidni izmenični tok z enako frekvenco in fazo, kot je napetost omrežja. mrežo, potem ko jo je pretvornik obrnil. Fotonapetostni niz neodvisnega sistema za proizvodnjo električne energije bo najprej pretvoril prejeto energijo sončnega sevanja neposredno v električno energijo za napajanje obremenitve in shranil presežek energije v bateriji v obliki kemične energije po prehodu skozi krmilnik polnjenja.