Dal punto di vista energetico, il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua disponibile, ma in casi particolari - per esempio impianti isolati - il criterio di progettazione potrebbe anche privilegiare la produzione in determinati periodi dell'anno. Il generatore fotovoltaico deve essere esposto alla luce solare in modo ottimale, scegliendo prioritariamente l'orientamento a sud e avitando fenomeni di ombreggiamento. Il dimensionamento energetico di un impianto fotovoltaico connesso alla rete del distributore viene effettuato, considerando ovviamente delle risorse economiche, sulla base della disponibilità di spazi sui quali installare il generatore fotovoltaico; della disponibilità della fonte solare; dei ricavi nel caso di impianti di produzione, e/o di riduzione della spesa energetica desiderata, nel caso di impianti di autoproduzione. Sotto il profilo dell'inserimento architettonico, nel caso di applicazioni su coperture a falda, la scelta dell'orientamento e dell'inclinazione va effettuata tenendo conto che è generalmente opportuno mantenere il piano dei moduli parallelo o addirittura complanare a quello della falda in modo da non alterare la sagoma dell'edificio e non aumentare l'azione del vento sui moduli. La valutazione della produzione annua attesa di energia elettrica può essere eseguita a partire dai dati di insolazione del territorio italiano su superficie orizzontale riportati nella Norma UNI 10349: "Riscaldamento e Raffrescamento degli edifici. Dati climatici". Questi dati debbono essere corretti in relazione all'effettiva esposizione ed inclinazione del campo fotovoltaico e trasformati in producibilità annua sulla base del rendimento dell'impianto. Esistono specifici software che permettono di eseguire tale calcolo. Valori indicativi della produzione annua attesa sono compresi, per ogni kW di potenza installazione, fra 1.100 kWh nelle regioni settentrionali e 1.500 kWh in quelle meridionali.
