PV-Anlagen bestehen aus aneinander geschalteten Solarmodulen, die wiederum aus Solarzellen bestehen. Diese Module sind aus verschiedenen Schichten aufgebaut und arbeiten herkömmlicherweise über verschaltete Siliziumzellen. Eine Glasoberfläche und die darunterliegende Schutzschicht schützen die Siliziumzellen vor jeglichen Wettereinflüssen auf und unter der Siliziumschicht. Ummantelt von einem wasserdichten Alurahmen und über Kupferbänder miteinander verschaltet, werden die einzelnen Solarzell-Schichten zu verketteten Solarpaneelen - also zu PV-Anlagen. 

Um über Photovoltaik und Sonnenstrahlen elektrische Energie zu erzeugen, müssen verschiedene Schritte getätigt werden. Die Sonnenstrahlen treffen in Form von Energiepaketen (Photonen), je nach Ausrichtung der Solarpaneele, auf die Glasoberfläche der Photovoltaik-Anlage. Diese Photonen übertragen ihre Energie auf die Elektronen des Halbleitermaterials - hier Silizium. Durch diese Energieübertragung werden die Siliziumelektronen aus ihrer ursprünglichen Position gelöst und beginnen „zu wandern“. Durch den speziellen Aufbau der Solarzellen entsteht ein sogenannter gerichteter Elektronenfluss. Ähnlich wie bei einer Batterie, fließen Elektronen aufgrund eines entstandenen Ladungsunterschiedes dann von einem Bereich der Solarzelle in den anderen. Aus diesem Prozess entsteht Gleichstrom (DC). Da die meisten Haushaltsgeräte allerdings Wechselstrom (AC) benötigen, muss der Gleichstrom (DC) erst durch ein Solarwechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden. In Wechselstrom (AC) umgewandelt, wird der elektrische Strom dann in die Leitungen des Hauses geleitet und kann über Steckdosen und Anschlüsse, wie etwa bei einer E-Wallbox, genutzt werden

Um sowohl langfristig und konstant als auch bei schlechtem Wetter Strom produzieren zu können, sollten folgende Punkte in der Verwendung von PV-Anlagen beachtet werden:

Ausstattung und Technik

In jeder PV-Vorrichtung ist standardgemäß auch Sicherheitstechnik verbaut, wie beispielsweise DC-Trennschalter und ein Überspannungsschutz, die eine reibungslose Stromproduktion ermöglichen. Optional können auch Stromspeicher verbaut werden, diese speichern überschüssigen Strom und stellen diesen dann bei geringerer Sonneneinstrahlung zur Verfügung. 

Ausrichtung der Module und Verschattung 

Die Ausrichtung der Solarmodule spielt in der Stromproduktion eine entscheidende Rolle, da je nach Lage der Module und abhängig von der Tageszeit unterschiedlich lang Sonnenlicht auftrifft. Die Ausrichtung sollte sich also optimalerweise nach den Himmelsrichtungen Nord, Ost, Süd und West richten. Diese geben vor, wann die Sonneneinstrahlung am stärksten ist. 

Empfohlen wird nach Möglichkeit immer die Südausrichtung bei der Modulplatzierung zu wählen, da eine Ausrichtung nach Süden den höchsten Strom-Gesamtertrag über das Jahr hinweg bietet. Die Produktion mit der südlichen Ausrichtung erreicht mittags ihren Höhepunkt, wenn die Sonne am höchsten steht. Bei einer Ost-West-Ausrichtung ist der jährliche Gesamtertrag von Strom zwar etwas geringer als durch die Südausrichtung, ermöglicht aber eine gleichmäßige Stromproduktion morgens und nachmittags - ideal geeignet für den Eigenverbrauch, wenn die Stromnutzung am höchsten ist. 

Mit einer Ost-Ausrichtung sind die Haushalte mit einem hohen Stromverbrauch am Morgen ideal ausgerüstet. Anders als die West-Ausrüstung, welche eher für die Haushalte, geeignet ist, die einen höheren Verbrauch in den Nachmittag- und Abendstunden verzeichnen. Eine Ausrichtung der Module hin nach Norden ist allgemein nicht empfohlen. Empfehlenswert ist eine Verteilung der Solarmodule in verschiedene Richtungen, um den ganzen Tag über Energie nutzen zu können.

Allgemein sollte bei der Ausrichtung und Installation darauf geachtet werden, dass die Solarmodule nicht unter dichten oder hohen Bäumen liegen. Selbst kleine Schatten können die Leistung der Solarmodule erheblich beeinträchtigen, was schlussendlich zu einer verminderten Stromproduktion führt.  Mit wechselnden Jahreszeiten sollte zusätzlich auf die Witterungsverhältnisse und auf mögliche Verunreinigungen der Solarmodule - durch Laub oder Niederschläge - geachtet werden. Auch diese beeinträchtigen die Stromproduktion. 

Auch die Temperatur beeinflusst die Leitfähigkeit und Stromproduktion und begünstigt den Alterungsprozess der Solarmodule. Denn bei hohen Temperaturen sinkt die Spannung, was zu einem höheren Verschleiß führen kann. Mittlerweile gibt es aber schon Solarmodule, die diesen Fehlern trotzen und eine reibungslose Stromproduktion ermöglichen. 

Neben den offensichtlichen Vorteilen von Photovoltaik, wie die eigenständige Stromproduktion und damit einer unabhängigen Stromversorgung des Eigenheimes, bieten sich weitere Vorteile für PV-Besitzende. 

Nachhaltigkeit leben 

Anders als die Stromproduktion mit endlichen Ressourcen - Öl, Gas, Kohle und Uran-, welche die Umwelt belasten, kann Photovoltaik positiv zur nachhaltigen Energiegewinnung beitragen. Denn durch die Stromproduktion über Photovoltaikanlagen und Sonnenenergie wird im Vergleich zu den fossilen Energieträgern ein winzig kleiner Bruchteil CO2-Ausstoß verzeichnet. So liegt die CO2-Ausstoßmenge bei PV-Anlagen bei ca. 56 Gramm pro Kilowattstunde (kWh), wohingegen bei Erdgas-Kraftwerken die Menge etwa zehn Mal so hoch ist, mit 500 Gramm pro kWh.  Die Stromproduktion mit Photovoltaik ist also wesentlich umweltfreundlicher.

Unabhängiger Strom und Kostenersparnis

In Zeiten unbeständiger Energiemärkte und schwankenden Energiepreisen produziert eine PV-Anlage  beständig preiswerten Strom. So kann eine PV-Anlage rund 50 bis 70 Prozent pro kWh pro Jahr Stromkostenersparnis (je nach Konditionen und Anbieter) bedeuten. 

Speichern und Einspeisen 

Wer zusätzlich einen Stromspeicher nutzt, sichert sich weitere Vorteile. Denn er kann selbst produzierten Strom auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht mit voller Strahlenkraft scheint, zum Beispiel abends oder bei schlechterem Wetter.

Zusätzlich kann der überproduzierte Strom in das Stromnetz eingespeist werden. Dazu unter folgendem Link mehr: SWTE Netz - Für Einspeiser

Wertsteigerung

Wer eine PV-Anlage installiert, kann den Wert seiner Immobilie steigern. Im Hinblick auf einen zukünftigen Verkauf der Immobilie kann die Investition und Anschaffung einer PV-Anlage im Vorfeld den Verkaufswert steigern und so zu einer Attraktivitätssteigerung führen.