Il dispositivo base: "la cella fotovoltaica" è costituito da una piccola lastra di materiale semiconduttore (generalmente silicio) che opportunamente trattata, genera una piccola differenza di potenziale tra la superficie superiore (-) e inferiore (+). La radiazione solare incidente sulla cella è in grado di mettere in movimento gli elettroni interni al materiale, che quindi si spostano dalla faccia negativa a quella positiva, generando una corrente continua.

Le celle vengono connesse tra loro e incapsulate in maniera da formare delle superfici più grandi: "moduli".

I moduli FV a loro volta vengono connessi tra loro a formare il "Generatore Fotovoltaico", in grado di generare potenze più consistenti.

Negli impianti FV in zone urbane la corrente continua prodotta viene convertita in corrente  alternata (tramite un inverter) e viene immessa nella rete elettrica, per poi venire prelevata nel momento del bisogno.