屋頂光伏電站是一種光生伏打系統，其具有它的電產生的太陽能電池板安裝在住宅或商業建筑或結構的屋頂。這種系統的各種組件包括光伏模塊、安裝系統、電纜、太陽能逆變器和其他電氣附件。

與容量在兆瓦范圍內的地面安裝光伏電站相比，屋頂安裝系統體積小。住宅建筑物上的屋頂光伏系統通常具有約5至20?千瓦（kW）的容量，而安裝在商業建筑物上的屋頂光伏系統通常會達到100千瓦或更高。

城市環境提供了大量的空屋頂空間，可以從本質上避免潛在的土地使用和環境問題。估算屋頂的日照量是一個多方面的過程，因為屋頂的日照值受以下因素影響：

• 一年中的時間
• 緯度
• 天氣狀況
• 屋頂坡度
• 屋頂縱橫比
• 相鄰建筑物和植被的陰影

有多種計算潛在太陽能光伏屋頂系統的方法，包括使用激光雷達和正射影像。復雜的模型甚至可以確定大范圍的遮陽損失，以便在市政一級部署光伏。

屋頂太陽能電池陣列的組件：

以下部分包含屋頂太陽能電池陣列中最常用的組件。盡管設計可能會隨屋頂類型（例如金屬與屋頂板），屋頂角度和遮蔽問題而變化，但大多數陣列由以下組件的某些變化組成。

1. 太陽能電池板在（太陽）光照射下會產生無碳電力。太陽能電池板通常由硅制成，由較小的太陽能電池制成，每個太陽能電池板通常有6個電池。多個太陽能電池板串在一起構成一個太陽能電池板。太陽能電池板通常由鋼化玻璃保護，并用鋁框架固定。^[7]太陽能電池板的正面非常耐用，而太陽能電池板的背面通常更容易損壞。
2. 安裝夾通常由鋁制支架和不銹鋼螺栓組成，這些螺栓將太陽能電池板在屋頂和導軌上彼此固定。夾具通常在設計上有所不同，以考慮各種車頂和軌道配置??。
3. 機架或導軌由金屬制成，通常以平行配置的方式放置在屋頂上，以便放置面板。重要的是，導軌的高度必須足以使面板均勻安裝。
4. 支架將導軌和整個陣列連接到屋頂表面。這些安裝座通常是L型支架，這些支架通過雨栓和屋頂的after子固定在一起。支架的設計因屋頂配置和材料的廣泛性而異。
5. 防水板是一種耐用的金屬板，可在安裝座和屋頂表面之間提供防水密封。通常，用填縫劑將防水條密封到屋頂，它類似于金屬屋頂瓦。
6. 逆變器的DC / AC接線將面板之間的電線連接到微型逆變器或串式逆變器中。禁止電纜接觸屋頂表面或懸掛在陣列上，以免風化和電纜變質。
7. 微型逆變器安裝在面板的底部，并將來自面板的直流電轉換為可以發送到電網的交流電。微型逆變器可以在發生陰影和來自單個面板的特定數據時優化每個面板。

屋頂光伏電站（并網或離網）可與其他發電組件（例如柴油發電機、風力渦輪機、電池等）結合使用。這些太陽能混合發電系統可能能夠提供連續的動力源。

安裝者有權向公共電網中饋入太陽能，因此，每產生的千瓦時可獲得合理的溢價電價，反映了太陽能發電的好處，以補償當前光伏發電的額外成本。

包含光伏電站10％的電力的電力系統將需要比常規系統增加2.5％的負載頻率控制（LFC）容量通過在DC / AC電路中使用同步器可以解決這一問題光伏系統。1996年，光伏發電的收支平衡成本較高，貢獻水平不到10％。PV發電的比例越高，收支平衡成本越低，但是出于經濟和LFC的考慮，PV對整個電力系統的貢獻約為10％的上限。

將大量屋頂光伏系統集成到電網面臨許多技術挑戰。例如：

• 逆潮流

電網未針對配電級的雙向功率流進行設計。配電饋線通常設計為徑向系統，用于從大型集中式發電機到遠距離的單向功率傳遞，在配電饋線末端。現在在屋頂上進行局部和分布式太陽能光伏發電，逆流導致電力流向變電站和變壓器，從而帶來了巨大挑戰。這會對保護協調和電壓調節器產生不利影響。

• 上升率

由于間斷的云，光伏系統發電的快速波動會導致配電饋線中的電壓變化程度達到不良水平。在屋頂PV的高穿透率下，由于負載和發電的瞬時不平衡，這種電壓變化會降低電網的穩定性，并且如果功率控制無法抵消，則會導致電壓和頻率超過設置的限制。即，集中式發電機不能足夠快地傾斜以匹配PV系統的可變性，從而導致附近系統的頻率失配。這可能會導致停電。這是一個簡單的本地化屋頂光伏系統如何影響較大電網的示例。通過將太陽能電池板廣泛分布并增加存儲空間，可以部分緩解此問題。