Słońce nad horyzontem zmienia swoje położenie w zależności od pory dnia. Horyzont obserwatora znajdującego się w środku i położenie Słońca względem niego w zależności od pory dnia pokazano na Rys. 1.

Słońce zmienia swoje położenie na nieboskłonie ze wschodu na zachód, jak również wznosząc się nad horyzontem, przez cały dzień. Najwyższy punkt osiąga w południe słoneczne, a następnie obniża się aż do zachodu. Pozioma pozycja Słońca nazywana jest azymutem słonecznym ( Rys. 1 ), który dla półkuli północnej jest mierzony w stopniach na wschód i zachód od geograficznego południa (nie magnetycznego południa). Kąt azymutu Słońca wynosi \( 180^{o} \) dla geograficznego południa. Pionowa pozycja Słońca, czyli wysokość kątowa Słońca (altitude) mierzona jest w stopniach nad horyzontem. Przy wschodzie Słońca wynosi \( 0^{o} \), gdy Słońce się wznosi kąt rośnie do maksymalnej wartości w południe i wynosi w zależności od położenia na kuli ziemskiej do \( 90^{o} \) (zależnie od szerokości geograficznej).
Pozycję Słońca w zależności od pory roku i dnia przedstawiono na Rys. 2 (na podstawie danych z Wschód i zachód Słońca w Krakowie – zob. https://halloween.friko.net/slonce/Krakow [1]). Horyzont obserwatora znajduje się w środku, a położenie Słońca względem niego zależy od pory dnia i roku. Na półkuli północnej najwyższa wysokość kątowa Słońca osiągana jest w porze letniej, a najniższa w zimie. Linia przerywana pokazuje wrażenie rzutu ruchu Słońca na płaszczyznę horyzontu, jakie widzi obserwator.

W celu efektywnego wykorzystania nasłonecznienia panele fotowoltaiczne powinny być ustawione w taki sposób, aby energia promieniowania słonecznego padająca na panel była jak największa. Jeżeli ustawienie panelu jest stacjonarne, czyli nie podąża za słońcem, to powinien on być ustawiony w kierunku południowym. Kąt nachylenia panelu fotowoltaicznego ustawia się w zależności od usytuowania na powierzchni Ziemi (czyli, w zależności od szerokości geograficznej zamontowania panelu PV), aby mógł on odbierać maksymalne nasłonecznienie. Na Rys. 3 (dane pobrano z [2]) pokazano przykładowe różnice w nasłonecznieniu dla Polski południowej i północnej. Optymalny kąt pochylenia panelu fotowoltaicznego dla Polski północnej jest większy niż dla południowej.

Na podstawie powyższego wykresu można stwierdzić, że ustawienie panelu fotowoltaicznego pod kątem w granicach \( 20^{o} \)- \( 50^{o} \) zmienia pobór energii słonecznej od \( 1175\frac{kWh}{m^{2}} \) do \( 1204\frac{kWh}{m^{2}} \), czyli w zakresie mniejszym niż \( 3\% \).
Panele fotowoltaiczne umieszcza się zwykle na dachu budynku, a ten nie zawsze skierowany jest dokładnie na południe. Dlatego, należy również przeanalizować sytuację, w której panele fotowoltaiczne mają inne ustawienie względem południa.

Na podstawie przedstawionych danych eksperymentalnych ( Rys. 4 ) (dane pobrano z [2]) można stwierdzić, że im bardziej panel fotowoltaiczny odchylany jest od kierunku południowego, tym mniej energii słonecznej dociera do niego. Jeżeli odchylenie od kierunku południowego nie przekroczy \( 30^{o} \), zmniejszenie nasłonecznienia panelu nie przekroczy \( 5\% \). Reasumując, odchylenie ustawienia panelu od kierunku południowego do \( 30^{o} \) i ewentualna zmiana kąta pochylenia w granicach od \( 20^{o} \) do \( 50^{o} \) nie powodują większych strat niż \( 8\% \). Większe wartości ww. kątów spowodują jednak większe zmniejszenie nasłonecznienia danego panelu.
Jeżeli wystąpi potrzeba instalacji fotowoltaicznej tzw. specjalnej, np. na domku letniskowym, trzeba wykorzystać największe nasłonecznienie w okresie korzystania z domku, czyli w okresie letnim. Wtedy kąt odchylenia od kierunku południowego też nie powinien przekraczać \( 30^{o} \), natomiast kąt nachylenia panelu powinien zostać dostosowany do pory letniej, kiedy domek będzie wykorzystywany.