太阳能屋顶是太阳能发电系统与建筑结合的早期形式。太阳能屋顶由光伏组件、组件支架、逆变器、防雷汇流箱、交流保护开关、直流开关和电能计量等装置组成，当逆变器的输出电压和并网电压不相等时，还需另外配置升压变压器转变为同步的交流电后并入电网。

光伏组件与屋顶主要有两种结合方式。一种是光伏组件与建筑的简单结合。这种方式是将光伏组件依附于屋顶上，建筑物作为光伏组件的载体，起支撑作用。覆盖屋顶的光伏组件是一种分离式设计，灵活性较大，维护更新也比较方便。但这种设计的缺点是视觉上造成分离感，整体性稍差。另一种是光伏组件与屋顶的一体化系统。这种方式是光伏组件以一种屋顶建筑材料的形式出现，光伏组件成为屋顶不可分割的一部分。系统采用屋面嵌入式设计，可以和任意承压构件一体化，整体协调美观。这种设计的缺点是它的支撑框架附着在屋面结构上，灵活性受到限制。

太阳能屋顶具有以下几个非常突出的优点：①绿色能源。太阳能屋顶产生的是绿色能源，是利用太阳能发电，不会污染环境。②不占用土地。光伏阵列安装在闲置的屋顶上，无需额外占用土地。③能量采集最大化。屋顶位于建筑的最上部分，较少或几乎不会受到阳光遮挡的影响，因此具有的得天独厚的优势接受太阳辐射。在屋顶上利用太阳能可以充分采集太阳能，从而最大化太阳能的利用。④增强建筑的美观性。与建筑结合的光伏组件可以起到装饰作用，光伏系统与建筑融为一体，外表独特美观。⑤起到建筑节能作用。屋面的光伏组件可以起到“调节”室内温度作用，夏天和冬天可以分别起到降温和保温功效。另外光伏组件吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷。⑥减小电力输送损耗。电站离用户距离最近，电力输送损耗最低，能效最高。没有远距离输送，也不增加电网输送电设施建设投入。