光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子撞击金属时，其能量可以被金属中的一个电子完全吸收。电子吸收的能量大到足以克服金属原子内部的库仑力做功并从金属表面逃逸，成为光电子。硅有四个外层电子。如果纯硅掺杂有五个外层电子的原子，比如磷原子，就会变成N型半导体。如果纯硅掺杂有三个外层电子的原子，例如硼原子，就形成了P型半导体。P型和N型结合在一起，接触面就会形成电位差，成为太阳能电池。当太阳光照射到pn结上时，电流从P型侧流向N型侧，形成电流。
分布式光伏发电系统又称分布式发电或分布式供能，是指在用户所在地或附近配置小型光伏供电系统，以满足特定用户的需求，支持现有配电网的经济运行，或同时满足两者的要求。 分布式光伏发电系统的基础设备包括光伏电池组件、光伏方阵、DC接线盒、DC配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，以及供电系统监控装置和环境监控装置。其运行方式是，在有太阳辐射的情况下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转化的电能通过DC接线盒送至DC配电柜，并网逆变器将其逆变为交流电供给建筑自身负荷，多余或不足的电量通过并网调节。
屋顶光伏发电系统由光伏组件、光伏逆变器、光伏支架和光伏电缆组成。为保证系统安全可靠运行，还有防雷系统、保护系统、测控系统等配套设施。 安装屋顶光伏发电需要考虑的影响因素： 1.一年中的光照时间 2.安装位置的纬度 3.当地天气状况 4.安装光伏组件的屋顶坡度 5.屋顶长宽比 6.阻挡邻近的建筑物和植被