In diesen Anlagen wird direkt elektrischer Strom erzeugt. In Solarzellen, die meist aus Silizium bestehen, werden durch das einfallende Licht und die damit verbundene Wärmestrahlung positive und negative Ladungsträger freigesetzt. Dieses Phänomen bezeichnet man als Photoeffekt. Auf diese Art und Weise wird ein Gleichstrom erzeugt, der, nutzt man ihn sofort in dieser Form, direkt Motoren antreiben oder Akkumulatoren aufladen kann. Um diesen Strom für normale Verbrauchern mit einer Wechselspannung von 230 Volt oder für die Einspeisung ins öffentliche Netz nutzbar zu machen, wird ein Wechselrichter benötigt.

Ein großer Vorteil der Photovoltaikanlagen liegt in der sauberen und ökologisch wünschenswerten Erzeugung von Strom. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, flexibel und unabhängig vom allgemeinen Stromnetz Geräte anzuschließen, z.B. im Wochenenddomizil oder zur Beleuchtung von Wartehäuschen und Parkscheinautomaten. Jedoch stellen die vergleichsweise hohen Kosten und die damit einhergehenden langen Amortisierungszeiträume einen wesentlichen Nachteil dar.