هسته هر پارک خورشیدی فتوولتائیک توسط پنل‌های خورشیدی نشان داده می‌شود. پوشش نیمه‌رسانای آنها – به عنوان مثال سیلیس – به نور مرئی واکنش نشان می‌دهد و هنگام برخورد با تابش خورشیدی، به لطف پدیده فیزیکی معروف به “اثر فتوولتائیک”، انرژی تولید می‌کند. سپس پنل‌ها بر روی پایه‌های نگهدارنده نصب می‌شوند که تضمین می‌کند آنها به درستی شیب و جهت‌گیری شده‌اند تا بتوانند از قرار گرفتن در معرض نور به طور کامل بهره‌برداری کنند.

در یک آرایه فتوولتائیک، تمام پنل‌های خورشیدی به یک اینورتر متصل هستند، اساساً دستگاهی که جریان مستقیم تولید شده توسط پنل‌ها را به جریان متناوب تبدیل می‌کند که حمل و نقل و استفاده از آن در همه خانه‌ها آسان‌تر است. یک سیستم کنترل وظیفه نظارت بر عملیات پارک خورشیدی را بر عهده دارد و در عین حال اتصال آن به شبکه را تضمین می‌کند تا در دسترس بودن تمام برق تولید شده تضمین شود. یکی از برگ برنده‌های انرژی خورشیدی، قابلیت آزادسازی انرژی از طریق انواع دیگر نیروگاه‌ها است که به عنوان نیروگاه‌های «ترمودینامیکی» (یا متمرکزکننده) نیز شناخته می‌شوند. در این نیروگاه‌ها، پرتوهای خورشید می‌توانند از طریق فرآیندی مشابه نیروگاه‌های حرارتی سنتی به برق تبدیل شوند. این نیروگاه‌ها پنل‌های فتوولتائیک ندارند، بلکه آینه‌هایی را مستقر می‌کنند که پرتوهای خورشید را به سمت یک نقطه خاص، که به عنوان «جمع‌کننده» شناخته می‌شود، متمرکز می‌کنند و حاوی یک سیال انتقال حرارت هستند. گرمای سوزان تولید شده توسط خورشید برای تبدیل این سیال به بخار کافی است که به نوبه خود به یک توربین هدایت می‌شود. انرژی مکانیکی تولید شده توسط توربین به آلترناتور ارسال می‌شود که آن را به برق تبدیل می‌کند و آماده جریان یافتن در شبکه برق است.