太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又称光伏电池，是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。屋顶光伏发电太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤：(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子一空穴对，称为“光生载流子”，两者的电极性相反，电子带负电，空穴带正电。(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集，并在外电路中产生电流，从而日照屋顶光伏发电获得电能。

众所周知，在离网太阳能发电系统中，太阳能电池板到控制器后到蓄电池从头到尾都是低压直流电在流动，那么假如我们手里有大功率的交流负载想要使用，而控制器的负载端子又只能连接小功率的直流负载，这时矛盾该如何解决，又如何让整个屋顶光伏发电系统发挥大的作用呢？通常光伏逆变器室内安装比较少，特别是一些大型光伏电站逆变器的工作环境都是在室外，日照屋顶光伏发电面对温差变化、潮湿度、暴风雨等恶劣环境对逆变器本身是一种考验，利用温湿度传感器来测量并且加以控制自身温湿度，这个环节是必不可少的，这样才能保证设备长期稳定运行。

太阳能光伏发电系统的输入能量是不规则变化的太阳能。太阳能时时刻刻变化，其累计值也不一定;太阳电池的性能也并非固定不变。因此，太阳能光伏发电系统的设计是相当复杂的。其中，日照屋顶光伏发电特别值得推荐的一种方法是不直接处理不规则的事项，而采用定型化经验公式的方法，也就是屋顶光伏发电参数分析法。一般而言，太阳能光伏发电系统设计所用的方法，大致可分为解析方法和模拟方法两类。对于解析方法而言，首先要组建表示系统动态的代数式，之后使用电脑或设计图线，按照公式依次顺序求解，旨在求得设计中所必需的未知数。

因为要保证光伏电站的发电量，安装光伏电站时需要安装在尽量空旷、无遮挡的地方。有些客户就有疑问了：屋顶光伏发电不避风不避雨，光伏板会受潮吗？会漏电吗？会遭雷击吗？光伏板光伏板有严格的封装工艺，内有背板、EVA薄膜等封装材料，并经高温层压工艺处理，不仅防水防潮，这些材料还有良好的耐候性和阻燃性，以使光伏产品的发电效率不会受到气候变化、环境变化的影响。所以，光伏板不会受潮。其次，日照屋顶光伏发电即便遇见雷击，系统本身带有防雷装置，在系统组成部分的汇流箱、逆变器等电器设备中都加入了防雷模块，可防护间接雷击。而且汇流箱、逆变器等设备线路都有过载保护的功能，如遇异常电压，系统会自动关闭断开。

家庭光伏的推广是一个开放的话题，不同地区有不同的推广方式。国家鼓励，绿色节能 。太阳能光伏发电系统的生命周期，超过30年。每1千瓦太阳能系统，在其生命周期内，平均可以发电超过2.5万度。而生产1千瓦太阳能系统，只需要消耗电力约1500度。其能量回收比超过16.7倍。 同时，在其生命周期内，屋顶光伏发电可以减少二氧化碳排放24.925吨。日照屋顶光伏发电具有很高的投资回报率 。太阳能发电系统的投资回报率一般来说不低于10%，高可达20%。在中国高速经济发展的前提下，对于具有条件安装太阳的家庭理财，也是一个非常好的方式。