Η φωτοβολταϊκή αντλία νερού (επίσης γνωστή ως αντλία ηλιακού νερού) αποτελείται κυρίως από φωτοβολταϊκό νερό - αντλία αντλίας και αντλία νερού. Σε πρακτικές εφαρμογές, μια σειρά ηλιακών πάνελ της αντίστοιχης ισχύος έχει ρυθμιστεί με βάση την απαιτούμενη ζήτηση κεφαλής και καθημερινής ζήτησης νερού, που συλλογικά αναφέρεται ως το σύστημα αντλίας φωτοβολταϊκού νερού.
Το σύστημα άντλησης φωτοβολταϊκού νερού λειτουργεί πλήρως αυτόματα χωρίς την ανάγκη χειροκίνητης εποπτείας. Το σύστημα αποτελείται κυρίως από ένα φωτοβολταϊκό νερό - αντλιοστοιχία αντλίας, μια συστοιχία ηλιακού πίνακα και μια αντλία νερού. Εξαλείφει την ανάγκη για συσκευές αποθήκευσης ενέργειας όπως οι μπαταρίες, αντικαθιστώντας την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με αποθήκευση νερού και οδηγεί άμεσα την αντλία για ανύψωση νερού.

Το φωτοβολταϊκό νερό - αντλώντας τα χειριστήρια μετατροπέα και ρυθμίζει τη λειτουργία του συστήματος, επιτυγχάνοντας μέγιστη παρακολούθηση σημείων ισχύος (MPPT). Όταν το φως του ήλιου είναι επαρκές, εξασφαλίζει ότι το σύστημα λειτουργεί με ονομαστική χωρητικότητα. Όταν το ηλιακό φως είναι ανεπαρκές, θέτει μια ελάχιστη συχνότητα λειτουργίας για να εξασφαλίσει τη βέλτιστη χρήση της παραγόμενης ηλιακής ενέργειας.
Η συστοιχία ηλιακής πάνελ σχηματίζεται συνδέοντας πολλαπλές ηλιακές μονάδες σε σειρά και παράλληλη, απορροφώντας ενέργεια ηλιακής ακτινοβολίας και μετατρέποντας την σε ηλεκτρική ενέργεια για να παρέχει την ενέργεια οδήγησης για ολόκληρο το σύστημα.
Η αντλία νερού αντλεί νερό από πηγές όπως βαθιά πηγάδια, ποτάμια ή λίμνες και την παραδίδει σε δεξαμενές νερού/πισίνες ή απευθείας σε άρδευση ή συστήματα σιντριβάνι. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι τύποι αντλιών, συμπεριλαμβανομένων αντλιών DC, αντλιών AC, φυγοκεντρικών αντλιών, αξονικών αντλιών ροής -, μικτών αντλιών ροής - και βαθιών αντλιών - καλών αντλιών.

Το σύστημα άντλησης φωτοβολταϊκού νερού χρησιμοποιεί τη διαρκή ενέργεια από τον ήλιο, που λειτουργεί κατά την ανατολή και η ανάπαυση στο ηλιοβασίλεμα. Δεν απαιτεί επίβλεψη προσωπικού, χωρίς ορυκτά καύσιμα και κανένα ολοκληρωμένο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, που λειτουργεί ανεξάρτητα με υψηλή αξιοπιστία και ασφάλεια. Μπορεί να συνδυαστεί με εγκαταστάσεις άρδευσης, όπως άρδευση στάγδην, άρδευση ψεκαστήρα ή αρδευτική μείωση για την αποτελεσματική αντιμετώπιση των αναγκών άρδευσης των γεωργικών εκτάσεων, την αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών, την εξοικονόμηση νερού και την ενέργεια και μειώνει σημαντικά το κόστος που σχετίζεται με την παραδοσιακή κατανάλωση ενέργειας και ηλεκτρικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, έχει γίνει ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων με καθαρή ενέργεια, που αναδύεται ως ένα νέο προϊόν ενεργειακής τεχνολογίας που προσφέρει ολοκληρωμένες λύσεις για την παγκόσμια "ασφάλεια τροφίμων" και "ενεργειακές προκλήσεις". Είναι ιδιαίτερα ευθυγραμμισμένη με την εθνική στρατηγική για την οικοδόμηση ενός "πόρου - αποτελεσματική" και "φιλική προς το περιβάλλον" κοινωνία.