Eine Photovoltaikanlage kann die verschiedensten Formen und Materialien aufweisen. Die wesentlichen Komponenten jedoch sind die Unterkonstruktion oder Gestelltechnik, die Photovoltaik-Module auf denen das Silizium oder andere Halbleiter aufgebracht sind, die Solarkabel als Verbindung von den Modulen zur letzten Komponente, den Wechselrichtern.

Diese Komponenten können als sogenannte „Inselanlage“ zur direkten Verwendung des produzierten Stromes genutzt werden. Hierbei sollte der Strom jedoch über eine Batterie verwendet werden, damit man auch in der Nacht oder bei schlechten Lichtverhältnissen elektrische Energie zur Verfügung hat. Dies ist zur heutigen Zeit noch relativ teuer. Außerdem sind die Batterien noch nicht so effizient und auch noch in Größe und Gewicht recht unhandlich, als dass sich die Massenanwendung bisher hätte durchsetzen können.

Eine weitere, zum heutigen technischen Stand sicher die beste Variante, stellt die Nutzung durch sogenannte „Netz gekoppelte Photovoltaikanlagen“ dar. Hierbei wird der produzierte Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Über einen vorab zwischengeschalteten Zähler wird die eingespeiste Energie gezählt und vom Netzbetreiber vergütet. Dies geschieht in Deutschland im Sinne des im April 2000 entstandenen Erneuerbare Energien Gesetzes (sh. EEG - Wirtschaftlichkeit).

Im Allgemeinen werden Photovoltaikanlagen als Dachanlage, Fassadenanlage parallel oder abgewinkelt) oder als Freilandanlage (feststehend oder ein- oder mehrachsig nachgeführt) betrieben.  Die häufigste und für den privaten Nutzer sinnvollste Form ist die Dachanlage, auf die wir im Folgenden genauer eingehen werden. Diese Anlagenart kann Dach parallel, auf Dach oder in Dach (bei Dachneigungen zwischen 15° - 60°), sowie bei Flachdächern aufgeständert werden, um die möglichst effektivste Nutzung zu erlangen oder ästhetischen Ansprüchen am besten zu entsprechen (meist in Dach). Bei allen Varianten trägt die Ausrichtung möglichst genau nach Süden bei optimaler Dachneigung von möglichst 30 Grad wesentlich zum Wirkungsgrad der Gesamtanlage bei.

Die Unterkonstruktion, also die Gestelltechnik, ist das Verbindungsglied zwischen (vorhandenem) Dach und der Photovoltaikfläche, dem Generator, wie diese fachlich korrekt genannt wird. Da eine Photovoltaikfläche zu jeder Zeit Wind und Wetter ausgesetzt ist, da sie ja im Freien betrieben wird, muss vor allem das Gestell auf dem die Modulfläche befestigt wird, hohen Belastungsansprüchen wie Rostfreiheit, UV-Beständigkeit, Kälte- und Wärmeunempfindlichkeit, statische Sicherheit und geringste Verformbarkeit bei höchster Langlebigkeit (mindestens 25 Jahre) genügen. Hierbei bedient man sich im Allgemeinen der Materialien wie Edelstahl und Aluminium, da diese Werkstoffe die o.g. Bedingungen bei guter Wirtschaftlichkeit am besten erfüllen. (Sicher werden diese Werkstoffe in einigen Bereichen von Kohlefaser- und anderen Kunstwerkstoffen in Zukunft abgelöst.)

Die Gestelltechnik wird als auf Dach Konstruktion immer noch am häufigsten in sogenannter einfach-Schienen-Konstruktion erstellt und montiert. Hierbei wird auf mehrere statisch berechnete Festpunkte (Dachhaken aus Edelstahl auf Dachsparren) parallel zur Firstlinie Aluminiumprofilschienen aufgeschraubt. Danach werden die Photovoltaikmodule mit ihren Rahmen jeweils an 4 Punkten auf die Schienen eng aneinander gereiht ebenfalls verschraubt. Auch die Befestigungsschrauben sollten aus Edelstahl in rostfreier Ausführung bestehen. Diese Konstruktion wird bei der sogenannten Kreuzgestelltechnik um eine weitere, um 90° zur ersten Schien gedrehten zweiten Aluschiene ergänzt. Diese zweite Schiene wird im Abstand er Modulgröße auf die untere Schiene aufgeschraubt und gibt der ganzen Konstruktion eine vielfach höhere statische Festigkeit. Durch die ganzseitige Auflage der Module sowie der gitterförmigen Verbindung der gesamten Konstruktion insgesamt ist die Lastabtragung für Schnee- und Windlasten deutlich verbessert. Ein weiterer Vorteil ist der größere Abstand zwischen Dach und Modul, da hier eine bessere Hinterlüftung der sich während des Photovoltaikeffektes aufheizenden Modulfläche stattfindet. Dies erhöht letztlich den Gesamtwirkungsgrad der Anlage.

Als nächste Komponente stehen die Photovoltaik-Module im Fokus unserer Betrachtung. Man unterteilt diese in zwei wesentliche Gruppen, die kristallinen Module und die Dünnschichtmodule. Beide Gruppen unterscheiden sich im Wesentlichen zuerst einmal im Wirkungsgrad. Benötigt man bei kristallinen Modulen (poly-/multikristallin oder monokristallin) etwa 7,5 bis 9 qm um ein Kilowatt an Nennleistung zu erhalten, so sind das bei Dünnschichttechnologie bereit ca. 20 qm. Der niedrigere Wirkungsgrad bedeutet jedoch nicht, dass Dünnschicht das Licht schlechter umsetzt. Im Gegenteil arbeitet Dünnschichttechnologie noch mit akzeptablen Erträgen bei diffusen Lichtverhältnissen, wo kristalline Module schon längst keine nennenswerten Erträge mehr erzielen. Der Vorteil der kristallinen Zellen ist der deutlich geringere Flächenverbrauch. Demgegenüber benötigt die Dünnschichttechnologie deutlich weniger Rohmaterial und spart somit an Ressourcen. Außerdem ist diese Technologie preiswerter, vorausgesetzt, man verfügt über die notwendigen Flächenkapazitäten. Kristalline Modultechnik wird am häufigsten dort eingesetzt, wo Fläche knapp ist, also im privaten Einfamilienhaus.

Die Module bestehen aus ca. 12-15 cm² großen sogenannten Wafern, also kleinen hauchdünnen Siliziumscheiben, die in meist rechteckiger Anordnung auf eine Trägerschicht (meist Kunststoff, seltener auch Glas) auflaminiert werden. Als Abdeckung dient eine spezielle Glasscheibe, die eine möglichst hohe Lichtdurchlässigkeit aufweist. Das Modul ist in der Regel an den Kanten mit einem Aluminiumrahmen eingefasst, der dem Modul insgesamt eine hohe Festigkeit gibt, die es erlaubt, hohen Schnee- und Windlasten zu widerstehen. Es gibt auf dem Markt auch Rahmenlose Module. Hier ist das Silizium beidseitig in zwei Glasschichten eingebettet. Auch die Dünnschichttechnologie benutzt meist eine rahmenlose Trägerkonstruktion. Auf der Rückseite der Module befindet sich die jeweilige Elektro-Anschlussdose mit einem Anschlusskabel. Diese Anschlussdose muss geschützt und wasserdicht sein.

Die dritte Komponente sind die Solarkabel, also die Energietransportwege der Anlage. Hier kann man vorab feststellen, dass sich ein größerer Querschnitt der in der Regel aus vielen verdrehten und verzinnten Kupferdrähten bestehenden Kabel bei den sogenannten „Kabelverlusten“ positiv auswirkt. Dieser zu wählende Kabelquerschnitt hängt von der erforderlichen Kabellänge ab, die notwendig ist, um den Weg zwischen den zu Modulsträngen (Strings) zusammengefassten Modulfeldern und dem zuständigen Wechselrichter zu überbrücken. Diese Wege können je nach Anlage sehr lang sein. Die errechneten Verluste durch die Kabel sollten in der Summe nicht höher als 1 % der zu transportierenden Leistung ausmachen. Merke: zu klein gewählte Querschnitte kosten Ertragsleistung, zu groß gewählte Querschnitte kosten Investitionsmittel. Dies ist bei zur Zeit steigenden Kupferpreisen ebenfalls zu bedenken. Die Isolierhülle des Kabels sollte elektronenstrahl-vernetzt und halogenfrei sein.  Der Kabelmantel muss UV- und Ozon beständig und sollte Mikroben- und Chemikalienresistent sein. Der Mantel besteht aus Thermoplaste Elastomer Polyurethan (TPE-U / FRNC= Flammen hemmend ohne Chlor). Das Kabel sollte für Einsatztemperaturen bei fester Verlegung von -40°C sonst von -25°C bis +110°C zugelassen sein. Weiter wesentliche Eigenschaften sind Öl- und Witterungsbeständigkeit, sowie gute mechanische Eigenschaften (z.B. gegen Aufscheuern). Außerdem muss das Kabel der einschlägigen DIN EN 60228 und VDE Vorschriften entsprechen (Brennverhalten nach DIN EN 50265-2-1 und Korrosivität der Brandgase nach DIN EN 50267-2-2). Ebenso sollte die Leitung nach Prüfvorschrift 2Pfg1169 TÜV-zertifiziert sein.

Diese o.g. Kriterien gelten im Wesentlichen auch für die Kabelsteckverbindungen.

Die vierte Komponente sind die Wechselrichter. Diese sind das Herzstück der gesamten Photovoltaikanlage. Die Wechselrichter sorgen dafür, dass der von den Photovoltaikmodulen ankommende Gleichstrom in für uns üblicherweise verwendbaren Wechselstrom umgewandelt wird. Die Wechselrichter müssen genau auf die Modulart und die Modulgrößen abgestimmt sein, denn sonst gehen die Erträge merklich nach unten. Man unterscheidet zwischen Trafo-Wechselrichtern (also galvanisch getrennten Geräten) und trafolosen Wechselrichtern. Hier übernimmt eine Elektronik die Aufgaben des Transformators. Trafolose Geräte arbeiten in der Regel mit deutlich höheren Wirkungsgraden. Diese liegen mit bis zu 97% etwa 4-5 % über den Trafo-Geräten. Auch in der Haltbarkeit sind die trafolosen Wechselrichter etwas besser einzustufen. In der Regel werden trafolose Geräte zum heutigen technischen Stand eher selten für den Einsatz von Dünnschichtmodulen (amorph oder CTS) genützt, da es hier noch häufig zu Problemen mit den empfindlicher reagierenden Leiterschichten kommt und diese sich unkontrolliert auf dem Modul verändern und das Modul dadurch unbrauchbar machen. Hier ist ein Haupteinsatzgebiet der Trafo-Wechselrichter zu sehen, die durch die galvanischer Trennung keine Veränderung bei den Dünnschichtmodulen hervorrufen. Wechselrichter werden im Allgemeinen mit Werksgarantien von 3 - 5 Jahren Standart mäßig angeboten. Diese Garantie ist bei vielen Herstellern auf 8 - 10 Jahre gegen Aufpreis erweiterbar.

Ein wichtiges Merkmal bei Photovoltaikanlagen von SOLUWA® ist die Ausstattung der Wechselrichter mit bis zu 20 Jahren Werksgarantie des Herstellers.