In einer Photovoltaikanlage (Solaranlage, PV-Anlage, Solarstromanlage) wandeln (Solar-)Zellen solare Strahlungsenergie (Licht) in elektrische Energie (elektrische Arbeit, Strom) um. Die gebräuchlichsten Zellen sind kristalline Silizium-Zellen (monokristallin und polykristallin) und Dünnschicht-Zellen.

Durch Verschaltung (Verkettung) einzelner Zellen werden größere Einheiten mit geeigneten Abmessungen, Spannungen und Leistungen erzielt. Diese Einheiten werden meistens in Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) eingebettet, mit einem formstabilen Rahmen aus Aluminium versehen und frontseitig mit hoch transparenten Glas zu Solarmodulen (Module, PV-Module) verarbeitet.

Die Nennleistung (Modulleistung) Pnenn eines Solarmoduls bezeichnet die Leistung unter bestimmten Laborbedingungen mit definierten Werten (STC, engl. Standard-Test-Conditions) für die solare Einstrahlung, das Lichtspektrum und die Temperatur. Die Nennleistung wird mit der Maßeinheit Wp (Watt peak) angegeben. Der englische Begriff peak bedeutet Spitze. Das gebräuchliche Kilowatt Peak (kWp) entspricht 1000 Watt Peak (Wp).

Mittels geeigneten Montagesystem (PV-Modulbefestigung, Unterkonstruktion) werden die Module auf den unterschiedlichen Dacheindeckungen (z.B. Ziegel, Trapezblech) am Gebäude befestigt.

Die Zusammenschaltung mehrerer Solarmodule ergibt einen Strang (String). Bei Serienschaltung der Module resultiert eine höhere Spannung, bei Parallelschaltung ein höherer Strom. Alle Stränge gemeinsam bilden den Solargenerator (Generator, PV-Generator).

Stringleitungen (DC-Stringleitung, Gleichstrom-Stringleitung) verbinden die einzelnen Modulstrings mit dem Wechselrichter (Inverter, Spannungswandler).

Im Wechselrichter wird der in den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und stellt somit das Bindeglied zwischen Gleichstromseite (Solargenerator) und Wechselstromseite (Stromnetz) dar. Jeder Wechselrichter verfügt über mindestens einen MPP-Eingang (engl. Maximum Power Point, d. h. maximaler Leistungspunkt). Die zugehörige MPP-Regelung sorgt je nach Sonneneinstrahlung, Temperatur und Verschattung für den optimalen Energieertrag aus den zu Strings zusammengefassten Modulen. Der produzierte Wechselstrom ist für die direkte Nutzung im Haushalt oder zur Einspeisung ins öffentliche Stromnetz geeignet.

Über einen geeichten Stromzähler (Elektrizitätszähler) wird die erzeugte elektrische Arbeit (Energie) mit der Maßeinheit Wattstunden (Wh) ermittelt. Die gebräuchliche Kilowattstunde (kWh) entspricht 1000 Wattstunden (Wh).

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt den vorrangigen Anschluss an das Netz, die vorrangige Abnahme, die Übertragung, die Verteilung und die Vergütung des Stromes für die eingespeiste oder direkt (selbst) genutzte elektrische Energie aus Erneuerbaren Energieanlagen.

Der eingespeiste Strom ist ein Handelsgut, wodurch der Eigentümer einer Photovoltaikanlage in aller Regel steuerlich zum Unternehmer wird und somit umsatzsteuerpflichtig ist. Der Eigentümer kann hierdurch gezahlte Umsatzsteuern (Kauf, Wartung, etc.) vom Staat zurückfordern, muss aber im Gegenzug sämtliche eingenommenen Umsatzsteuern (Einspeisevergütung, Verkauf, etc.) an das Finanzamt abführen. Damit geht die Photovoltaikanlage in das umsatzsteuerliche Betriebsvermögen des Betreibers ein.