PV modüller üzerlerine ışık düştüğü zaman, yarı iletken malzeme elektrik akımı oluşturur. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. PV modüllerinden elde edilen enerji akü ve pil gibi doğru akımdır (DC). Dolayısıyla evlerde veya üretim tesislerinde kullanılmaları için bir invertör (evirici) yardımıyla şebeke elektriği gibi alternatif akıma (AC) dönüştürülmeleri gerekmektedir.
Dünyada PV elektrik üretimi uygulamalarının en yaygın olanı şebeke bağlantılı (on-grid) sistemlerdir Şebekenin bulunduğu ve yeterli kurulum alanının olduğu her yerde uygulanabilir. Bu sistemler aküsüz, depolama elemanının olmadığı sistemlerdir. Bu sistemlerin en büyük avantajı elektriğin üretildiği yere yakın olarak tüketilmesi ve bu şekilde sistemin iletim kayıplarının büyük oranda azalmasına olanak sağlamasıdır. Bu sistemlerde gerekli elektrik ihtiyacından fazla üretilen elektrik şebekeye verilir. PV panellerden üretilen elektrik ayrı bir tarifeden şebekeye satılır. Fotovoltaik sistemler 25 yıl boyunca sorunsuz olarak çalışabilirler.