私自拆除自家屋顶光伏设备是否违法及如何处罚，需分情况讨论：

1. 若光伏设备属于个人合法财产且拆除行为未影响他人权益或公共安全：

   • 一般不构成违法：根据《民法典》中关于物权的规定，您作为光伏设备的所有权人，有权对自己的财产进行处分，包括拆除。但前提是该设备确实为您合法所有，且拆除过程中未对他人财产或公共安全造成损害。
   • 无需处罚：在此情况下，您的拆除行为属于合法行使物权，不会受到行政处罚或刑事处罚。

2. 若光伏设备涉及公共利益或已纳入相关管理范畴：

   • 可能构成违法：例如，如果您的光伏设备是作为分布式电源接入电网的，那么拆除前可能需要向电网企业办理相关手续，未经批准擅自拆除可能违反《电力法》或相关地方性法规。另外，如果光伏设备的安装或拆除受到当地城市规划、建筑安全等规定的限制，未经许可擅自拆除也可能构成违法。
   • 处罚措施：根据违法情节的轻重，您可能面临警告、罚款、责令恢复原状等行政处罚。如果拆除行为导致他人财产损失或公共安全受到威胁，还可能承担民事赔偿责任或刑事责任。

3. 若光伏设备安装时享受了政府补贴或优惠政策：

   • 需考虑补贴或优惠政策的回收：一些地方政府为了鼓励可再生能源的发展，会对安装光伏设备的用户提供补贴或优惠政策。如果您在享受这些补贴或优惠政策后擅自拆除设备，可能需要按照相关规定退还已获得的补贴或优惠，甚至可能面临额外的处罚。
   • 具体处罚依据：处罚的具体依据和标准将取决于您所在地区的相关政策规定。

法律建议：

• 在拆除前咨询相关部门：如果您不确定自己的拆除行为是否合法，建议在拆除前咨询当地电力部门、城市规划部门或建设主管部门，了解相关法规和政策要求。
• 保留相关证据：在拆除过程中，建议保留好设备购买、安装、维护等相关证据，以备不时之需。
• 遵守安全规范：无论拆除行为是否合法，都应遵守相关的安全规范，确保拆除过程不会对自身或他人造成伤害。

总结：私自拆除自家屋顶光伏设备是否违法及如何处罚，取决于多种因素，包括设备的所有权、是否涉及公共利益、是否享受政府补贴等。因此，在做出拆除决定前，建议您充分了解相关法规和政策要求，并咨询相关部门或专业人士的意见。如果您有任何具体的法律问题或需要进一步的帮助，请直接向我咨询。