光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。随着国家新能源产业的发展和太阳能光伏发电的普及，太阳能光伏电站的高产率和高可靠性的特点使得屋顶光伏电站逐渐得到用户的认可。大多数农村居民和企业主都在自家屋顶安装了光伏电站。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
太阳能发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。想要安装家庭光伏发电的屋顶，要有自己的产权，比如老家农村的屋顶或者自己的别墅，都可以。如果房子是租来的，需要和房东签订建设光伏系统的协议。
光伏发电系统是根据光产生伏打效应原理将太阳能转换为电能，无辐射，逆变器、配电柜等电子器件都通过 EMC（电磁兼容性）测试，所以对人体没有危害。中国是全球光伏发电安装量增长快的国家，2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍，2011年电池产量达到20GW，约占全球的65%。家庭光伏发电安装时，要求屋顶的周围没有大面积的遮挡，如果在意装机屋顶的东、南、西方向有高大建筑或者高大树木，安装时需要注意，根据当地的太阳倾角和太阳一天的运动轨迹来判断是否可以装，或者避开阴影至多可以装多少规模。