Le système photovoltaïque de base est donc constitué d'un module photovoltaïque. Le module photovoltaïque est un assemblage de plusieurs photopiles produisant environ 0.5V connectés entre elles afin de fournir au récepteur extérieur une tension et une puissance adéquate. Les différentes cellules sont montées en série pour donner des modules qui délivrent des tensions de 12, 24, 48 V. Ces ensembles de photopiles sont ensuite encapsulés dans des modules étanches interconnectés afin de constituer un champ de panneaux solaires.

         Mais un panneau solaire est aussi composé d'autres éléments permettant de réguler l'électricité produite. En effet, le régulateur permet d'effectuer une régulation de la charge et de la décharge. Il protège donc les batteries des surcharges excessives et prolonge ainsi leur durée de vie. De plus, le raccordement au réseau est assuré par un onduleur qui transforme le courant continu, produit par le générateur photovoltaïque, en courant alternatif adapté aux normes du réseau. Ainsi, l'excédent d'électricité reçu est stocké dans les batteries et inversement les batteries fournissent la quantité d’électricité supplémentaire nécessaire  (voir schéma à droite).              

         De manière plus générale, un panneau solaire convertit en électricité environ 15% de l’énergie solaire reçue. Les panneaux sont connectés à un récepteur et produisent de l’électricité selon le niveau d’ensoleillement. Leurs performances électriques sont garanties pendant 25 ans, mais leur rendement étant faible, pour répondre à la demande en électricité, les panneaux peuvent être assemblés et interconnectés constituant alors un champ photovoltaïque.

       L'intérêt d'utiliser des panneaux solaires photovoltaïques apparaît vite lorsqu'on sait qu'une surface carrée de 344 km de côté (120 000 km²) pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15-17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² (ou 160 GWh/an/km²) avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006; 16 000 TWh en 2004). Dans le cas de l'Europe des 27 (3 000 TWh), une surface de 137 km de côté (19 000 km²) suffirait, tandis que dans le cas de la France (500 TWh), il faudrait qu'elle ait 56 km de côté (3 100 km²).

         D'une manière générale, on considère que la totalité de la surface des toitures existantes correctement exposées et couvertes de panneaux pourrait suffire à satisfaire la totalité des besoins mondiaux en électricité. Un autre argument pour l'énergie solaire est que l'énergie émise par le soleil et reçue par la Terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an.