העיקרון של משאבת מים סולארית הוא המרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית, אשר לאחר מכן מניעה את המשאבה. העקרונות הספציפיים הם כדלקמן:
1. ייצור חשמל פוטו-וולטאי: פאנלים סולאריים (נקראים גם פאנלים פוטו-וולטאיים) ממירים אור סולארי לחשמל זרם ישר (DC). פאנל פוטו-וולטאי מורכב ממספר יחידות של תאים סולאריים, שכל אחת מהן מורכבת משתי שכבות של חומר סיליקון. שכבה אחת מסוממת ליצירת מוליך למחצה מסוג P-, והשכבה השנייה מסוממת ליצירת מוליך למחצה מסוג N-, ויוצרות צומת PN.
כאשר אור שמש מאיר על צומת ה-PN, אנרגיית הפוטון מעוררת אלקטרונים, ובכך מייצרת זרם חשמלי.
2. אחסון אנרגיה: חשמל DC שנוצר על ידי ייצור חשמל פוטו-וולטאי צריך בדרך כלל להיות מאוחסן באמצעות התקן אחסון, לרוב סוללה המאוחסנת באמצעות בקר טעינה.
זה מבטיח כוח מספיק עבור משאבת המים גם בלילה או בימים מעוננים.
3. בקרת הספק: מערכת משאבת המים הסולארית דורשת בקרת חשמל וויסות. הבקר מווסת את אספקת החשמל DC בין הפאנלים הפוטו-וולטאיים למשאבת המים, ומבטיח שהמשאבה פועלת כרגיל. הבקר גם יתאים אוטומטית את מצב העבודה של משאבת המים בהתבסס על תפוקת הכוח של הפאנלים הסולאריים כדי לשפר את יעילות המערכת.
4. פעולת משאבת מים: לאחר התאמה של האנרגיה החשמלית הנוצרת מהפקת חשמל פוטו-וולטאית למתח המתאים לפעולת משאבת המים, האנרגיה החשמלית מועברת למשאבת המים. משאבת המים משתמשת בדרך כלל במנוע DC, הממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית כדי להניע את המשאבה. משאבת המים שואבת מים מתחת לאדמה או ממקור מים ומעלה אותם לגובה הנדרש או מעבירה אותם למקום הרצוי דרך צינורות.