Een PV-systeem bestaat uit zonnepanelen, een omvormer en elektriciteitskabels. In de zonnecellen vindt de omzetting van licht naar elektrische spanning plaats, in twee lagen silicium.
De toplaag van een zonnepaneel bestaat uit een blauwkleurige anti-reflectielaag. Die voorkomt dat zonlicht afkaatst, en verbetert zo de opbrengst uit zonne-energie. Onder de anti-reflectielaag zitten twee plakken halfgeleidend materiaal van elk een kwart millimeter dikte. Bij negentig procent van de panelen is dat silicium.

Elektriciteit maken
Als zonlicht op silicium valt, dan absorbeert het silicium een deel van de lichtenergie. (De rest van het zonlicht warmt het silicium alleen op.) De atomen waaruit silicium bestaat, veranderen als ze die lichtenergie opnemen: negatieve deeltjes die normaal bij de atomen blijven (elektronen), kunnen dan vrij gaan bewegen. Er ontstaat dan tussen de twee lagen silicium elektrische spanning, vergelijkbaar met de plus- en minpool van een batterij.
Als de voor- en achterzijde van de siliciumlaag (de plus- en minpool) vervolgens met elkaar worden verbonden, dan verplaatsen de negatief geladen deeltjes: er gaat stroom lopen. Bovenop het silicium, onder de anti-reflectielaag, ligt daarvoor een fijn lijntjespatroon van metaal (meestal zilver). Dat is verbonden met de achterzijde van de siliciumlaag, waar aluminium met zilver is aangebracht.

Spanning opbouwen
Daarna moet de omvormer aan het werk. De spanning van een zonnecel is namelijk te laag om bruikbaar te zijn: slechts een halve Volt. Bovendien is dat gelijkstroom, terwijl het elektriciteitsnet uit wisselstroom bestaat, van 230 Volt. Door veel zonnecellen in serie te schakelen, telt de spanning op tot twaalf

Onderhoud
Zonnepanelen vergen nauwelijks onderhoud. Het is voldoende om eens per jaar te (laten) controleren of alle onderdelen goed werken en de panelen nog goed vast zitten. Sommige systemen hebben daarvoor een lampje, dat waarschuwt als een paneel niet goed functioneert. Sommige systemen kunt u aansluiten op uw computer.
Vogelpoep, bladeren en ander vuil spoelt met de regen van de panelen. Reinigen is alleen eens per jaar nodig als de panelen staan opgesteld nabij een spoor, drukke snelwegen of zware industrie.

Vermogen en opbrengst
Wat? Watt-piek!
Net als bij spaarlampen staat ook het vermogen van zonnepanelen uitgedrukt in watt. De productie van stroom verloopt echter met pieken en dalen, aangezien de hoeveelheid zonlicht steeds verandert, en bijvoorbeeld ook het weer. Bij zonnepanelen staat daarom het maximale piekvermogen aangegeven: watt-piek (Wp).
In een testomgeving met onveranderlijke omstandigheden voor licht en temperatuur (Standaard Test Condities) is de Wp vastgesteld. Bij het berekenen van de werkelijke opbrengst, gebruiken installateurs tabellen om de waarden voor Nederlandse omstandigheden te combineren met de hellingshoek en windrichting van het paneel. In de praktijk levert een silicium zonnesysteem van 500 watt-piek in Nederland ongeveer 375 kWh per jaar op.