Najbardziej optymalny kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych w stosunku do poziomu mieści się w granicach 30-35 stopni. Jest on pośrednio związany z faktem, że najbardziej optymalny kąt nachylenia modułu fotowoltaicznego w stosunku do osi słońca wynosi 90 stopni (w praktyce występuje przy 30-35 stopniach nachylenia modułu fotowoltaicznego w stosunku powierzchni ziemi).
Przykładowe wydajności osiągane przez instalację 1kWp dla różnych kątów nachylenia modułów fotowoltaicznych dla Krakowa wynoszą (różnica nie przekracza 10 % w zakresie zmian 0 – 60 stopni):
0 : 849 kWh/kWp
10 : 910 kWh/kWp
30 : 973 kWh/kWp
50 : 954 kWh/kWp
60 : 913 kWh/kWp
90 : 670 kWh/kWp
W przypadku dachów odbiegających od optymalnego kąta nie warto wykonywać dużych dopasowań konstrukcji, gdyż wzrost osiąganych wydajności w porównaniu do poniesionych kosztów nie opłaca się w sensie ekonomicznym.
Stosując kąt nachylenia poniżej 20 stopni, szczególnie na dachu lub w terenie płaskim, możemy zamontować więcej modułów, co może przyczynić się do wzrostu wydajności instalacji (przy wyższych kosztach inwestycji, oczywiście nie w każdym przypadku). Przykładowo pozytywny efekt można uzyskać w sytuacji, gdy zamiast modułów 250 Wp zastosujemy moduły 220 Wp. Te drugie są znacznie tańsze (nawet 15% i więcej) i wtedy spokojnie możemy ich zamontować więcej przy podobnych kosztach inwestycji. Wtedy zamontujemy ich więcej na terenie płaskim przy kącie mniejszym niż 20 stopni i może się okazać, że taka inwestycja będzie bardziej korzystna w sensie ekonomicznym, niż zastosowanie modułów 250 Wp przy kącie 30 stopni.
Generalnie przy kątach nachylenia poniżej 20 stopni instalacja fotowoltaiczna pracuje wydajniej w miesiącach letnich (słońce jest wyżej na horyzoncie), natomiast przy kątach wyższych niż 40 stopni w miesiącach zimowych (słońce jest nisko na horyzoncie).
Znacznie istotniejszy jest kąt odchylenia modułów fotowoltaicznych w stosunku do południa. Odchylenie modułu fotowoltaicznego od kierunku południowego będzie skutkowało spadkiem mocy o około 10-20% w zależności od wielkości tego odchylenia.
Poniżej przedstawiono ilości energii wyprodukowanej z 1 kWp dla instalacji fotowoltaicznej nachylonej pod kątem 30 stopni do poziomu i odchylonej pod różnym kątem w stosunku do południa (lokalizacja Kraków).
S (0) : 973 kWh/kWp
S(30) : 949 kWh/kWp
S(60) : 886 kWh/kWp
S(90) : 797 kWh/kWp
Przy dachach skośnych najlepiej jest montować moduły pod kątem zgodnym z nachyleniem dachu, aby uniknąć dodatkowych kosztów.
Ponadto w zimę przy dachach nachylonych pod katem co najmniej 20-25 stopni występuje lepsze opadanie śniegu (efekt samooczyszczenia modułów).
W przypadku dachów płaskich musimy wziąć pod uwagę większą obciążalność modułów śniegiem (zalegającym na powierzchni modułu przez dłuższy okres).
Przyjęcie właściwej konfiguracji instalacji fotowoltaicznej wymaga uwzględnienia wielu czynników, dlatego dla każdej potencjalnej konfiguracji instalacji zaleca się przeprowadzenie odpowiedniej symulacji.
