基于环境感应的可集雨光伏发电系统由硬件与软件两部分组成。
其中硬件设备由功能板/功能板群，环境监测台，处理器，发射器，水箱五部分组成，软件由基于环境信息的物联网设备智能调控软件、基于深度学习的声音自动识别分析软件等组成的环境检测用环境资源提取装置管理系统组成。
一个功能板为一个基本单元，本系统有两种类型以适配不同环境，两种类型分别为：住宅楼壁挂型（家用）、屋顶联排型（宿舍、工厂、酒店、公共建筑）。
屋顶联排式的各板各有雨水收集槽，汇集到一条管道后进入水箱且水箱上部分布了所有的传感器和中央处理器、发射器；壁挂型则集成一体（壁挂型中央处理器旁有光照强度传感器、粉尘传感器及温湿度传感器，无风速仪及雨滴传感器）。
创新性团队针对我国东部城市无法有效利用太阳能发电、现有光伏发电设备易损耗，雨水资源无法有效收集利用，智能家居所依赖环境监测器灵敏度不高等问题设计发明了基于环境感应的可集雨光伏发电系统，系统由硬件与软件两部分组成，在两方面均实现了创新设计与创新组合。
硬件方面，系统通过资源收集、资源配置等实现了光伏发电与雨水利用的相统一，利用光敏电阻阵列和自主研发的光源追踪算法实现太阳能电池板随太阳进行双轴三维转动，提高发电效率；通过水滴、风速、亮度传感器的配合进行资源收集板的翻转，解决了雨雪风沙、强对流天气对光伏电池板的负面影响的同时高效收集了雨水资源。
软件方面，系统通过自主开发的基于环境信息的物联网设备智能调控软件及基于深度学习的声音自动识别分析软件将感知数据“物尽其用”，运用环境监测数据实现智能设备控制与创新的智能应用。
资源收集（1）太阳能收集：通过光照强度传感器，实时获得照度数据，达到5000lx（晴/阴天光照强度阈值）时，功能板翻面，太阳能板面朝上，通过搭载的亮度传感器（光敏电阻阵列）收集光照数据并经由本团队独立开发的“向日葵”光源追踪算法解算出实时的太阳直射角，从而驱动两组马达在三维空间内调整资源收集板角度，使其始终与太阳直射角保持垂直，从而保持发电效率最大化。
当照度小于翻面设定值（5000lx）或设备一侧的雨滴（水滴）传感器感知到雨滴或融雪时，功能板翻面，雨水收集器朝上，既保护太阳能电池板不被雨水浇淋、冰雹砸击、积雪覆盖，又避免太阳能电池板由于雨水挟带泥沙堆积影响发电能力。
资源收集板正面（光伏电池板面）3D建模渲染图（2）雨水收集：雨水收集板处于功能板反面，照度值小于翻面设定值时，功能板翻转，雨水收集板开始工作。
雨水收集板板面为中央高四周低的小角度四棱锥型，方便雨水的收集。
板面整体为硬质复合材料。
板面四周为盖滤网水槽，雨水汇入其中，从出水口流出，进入水箱。
对于雨水的传输，有一处细节设计至关重要，功能板只能以左视角顺时针180度翻转（下图为颠倒的正视图，具体设计以文本内容为准），这样，功能板出水口与边框输水管卯合，密封胶条互补，雨水由雨水收集板水槽汇入水箱（联排式则多板合流，再汇入水箱）。
资源收集板反面（雨水收集器面）3D建模渲染图资源配置太阳能发电产生的电能少部分用来维持自身运行，其余电能经逆变器转换，可供用户直接使用或充入蓄电池留待后用。
对于屋顶联排型设备，则可按照国家政策并网发电，国家电网目前对光伏产电的收购也有大量补贴，可以帮助设备用户尽快收回成本。
雨水则储存在水箱中，出水处设有过滤器（收集雨水不用于饮用，过滤要求低），根据环境监测数据和用户设定值，对种植的植物进行滴灌(例如，屋顶联排型根据设定，2天无降雨的情况下，开始滴灌，两天一次，一次500ml）而家用版中，除系统智能控制滴灌时间和水量外，专门设计了带水量控制旋钮的滴灌口，用户可根据个人经验爱好自行控制何时滴灌及水量。
另外当PM10/2.5数值达到设定值时，则水箱供水，控制喷雾降霾设备喷雾。
环境监测安全电箱（内部集成处理器、信号发射器等）顶部为风速仪（壁挂型无风速仪），电箱顶部的传感器阵列为节约空间和减低能耗，将GP2Y1010AU0F传感器（粉尘传感器，可检测PM10）与亮度传感器（光敏电阻阵列）以及DHT11数字温湿度传感器集成在同一块线路板上，并合理利用防雹圆锥盖的空间安装光感式雨滴传感器。
这多个传感器共用一个微处理器，信息整合后传入监测仪下方的中央处理器，再发送到控制设备和上传至在线信息平台。
室内环境的数据则依靠室内智能家居的数据反馈（例，空调实时监测室内温湿度并反馈至在线信息平台。
）智能控制由在线信息平台整理数据，根据需求和实时天气状况设计指令发送至发射器，再通过无线网络或433M射频（433M短距离效果好）发送指令至智能设备（例如，温度超过30度则用无线网络控制智能空调开启，制冷，温度26度。
湿度低于n值时，开启加湿器）。
供能无需外界供能。
中央功能板一板两面，正面为太阳能电池板，通过对板内用电器的高度集成和减少信号发射频率来节约用电。
太阳能电池板产生电能足以提供自身旋转、环境监测台的正常工作以及处理器运转、发射器发送信号所需。
大型的屋顶联排式则可以通过配置逆变器将多余的电能产出并网利用。
软件设计现已完成PC端监测与控制系统的开发并申请软件著作权，用户可在线实时监控当前环境数据，了解设备工作状态（包括发电效率，电能产出）并进行设置、调试。
科学性基于环境感应的可集雨光伏发电系统可通过传感器对所处环境信息进行监测，并创造性的利用翻转机制实现同一空间内的分时段资源收集。
这一过程中，光敏电阻阵列配合本团队开发的“向日葵”光源追踪算法，控制板面进行两轴三维转动，时刻与阳光直射方向保持垂直，从而最大化提升发电效率。
设备搭载气象传感器则辅助处理器控制资源收集板在雨雪风沙天气时进行翻转，令雨水收集器面朝上，从而对雨水资源进行收集并对光伏电池板起到保护作用。
此外，该设备还可通过团队自主开发的软件系统向用户提供实时监测获取的环境数据并用于对智能家居的控制。
经测试，本设备因“向日葵”算法的辅助追光效果，100w单晶硅太阳能电池在单日有效光照达4小时的情况下，可发电0.39度（kw/h），高于一般光伏板的0.29-0.35度，在不考虑逆变损耗的情况下日均产电可为4000毫安时手机电池26-27次（计算损耗后为20次左右）。
以本设备标准型号1.5m2的表面积，刨去雨水收集板边框0.08m2，在日降水量达到20mm的情况下，雨水收集面的小角度四棱锥导流效果使得雨水收集效率达到72.4%，即收集20.56升水。
先进性当前社会环境下，以单个设备收集多种环境资源并进行环境监测、充分利用环境数据辅助其他设备的环保装置几乎不存在。
而本作品则通过自身的巧妙结构设计和智能算法，对资源进行高效收集与配置，并共享监测数据用于智能设备控制。
