通过光伏板组件将光子能量转换成电能。利用、多晶硅等能产生光伏效应的半导体材料，制成固体的电池片。当光线照射电池片表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子并形成电位差。外部接通的电路，在电压的作用下，电流就会流过外部电路产生一定的输出功率。 [1]
光伏热水器是带有承压贮热的热水箱，根据热量是热上冷下的自然传递原理，采取立式结构，上进冷水、上出热水，桶体底部安装光电加热器，实现对整桶水全部加热。中间安装市电加热器，只对上半桶水加热，从而达到快速升温又节省电能。控制器可默认设置“谷电”加热，以实现白天用水晚间加热。其功能优于现有市场上常见的贮热水箱，而且可以单独使用替代普通热水器和空气能热水器。
常见产品规格中，光伏板单块电压可达180V或62V，尺寸约为830*1300mm，转化率在15%-24%之间，通常配置2块。 [5-6]太阳能电池通过导线与最大功率点自动跟踪器、储水桶内的直流电热管连接；在出水管路中串联一个内置交流市电动态加热管的大管。直流加热功率范围通常为1-1200W，工作电压1-150V；交流辅助加热功率可达2000W，工作电压为220V。 [6]该太阳能热水系统在光照充足时，可利用太阳能将水温升至设定温度；在光照不足导致水温略低于设定温度时，开启热水龙头可触发交流电热管自动加热，使水温达到要求；在冬季连续无日照的情况下，可通过手动或自动设定，使用交流电热管预热储水桶中的水。系统加装的防电墙可在常规防触电措施失效时提供额外的安全保护。