Le prestazioni, i componenti impiegati e la taglia dei sistemi fotovoltaici dipendono dalle specifiche applicazioni, ma in linea di massima possono essere raggruppabili in due macro-categorie: gli impianti isolati dalla rete (detti stand-alone o off-grid) e gli impianti collegati alla rete elettrica (detti grid-connected).

In ogni caso, per poter ottimizzare la resa di un impianto fotovoltaico, è necessario rispettare alcune condizioni applicative indispensabili per il raggiungimento di buoni risultati.

Orientamento dei moduli fotovoltaici
L'esposizione ideale della superficie di installazione è Sud, con uno scostamento massimo di 45° rispetto ad Est o Ovest. Oltre questo scosatamento, la producibilità dell'impianto inizia ad essere significativamente inferiore rispetto a quella ottimale.

Inclinazione dei moduli fotovoltaici
L'inclinazione ottimale dei moduli fotovoltaici dipende dalla latitudine del sito di installazione. In Italia, l'angolo ideale fra la superficie di installazione dei moduli e i piano orizzontale è pari a circa 30°. E' comunque possibile installare l'impianto su superfici piane o leggermente inclinate, con una perdita di energia molto bassa, oppure sulle facciate degli edifici, con una perdita di energia superiore alla precedente.

Nella figura a lato è schematizzato il rendimento dell'impianto (rispetto al valore massimo 100) nelle diverse condizioni di orientamento ed inclinazione.

Assenza di ombreggiamenti
E' molto importante evitare la presenza di ombreggiamenti sui moduli fotovoltaici, in quanto l'ombreggiamento anche parziale di una fila di moduli può portare a sensibili perdite di potenza dell'impianto, spesso maggiori di quelle calcolabili attraverso il semplice rapporto tra l'area ombreggiata e la superficie totale. E' dunque molto importante valutare in fase di sopralluogo la presenza di costruzioni o elementi del paesaggio in grado di ombreggiare i moduli fotovoltaici, e in sede di progettazione definire il layout dell'impianto per evitare auto-ombreggiamenti fra le file parallele di moduli, distanziandole opportunamente.

Sulla base di queste indicazioni, la superficie necessaria per l'installazione di un impianto fotovoltaico è pari a circa:

- 8 mq per ogni kWp per moduli in silicio cristallino;

- 22 mq per ogni kWp per moduli in film sottile.

In caso di installazione su tetto piano, è necessario considerare una superficie circa doppia a causa della distanza necessaria fra le file parallele di moduli per evitare l'auto-ombreggiamento.