光伏發電系統是一種利用太陽能光伏電池將太陽能轉換成電能的系統。它由太陽能電池板、逆變器、電池組、電網連接等組成。在太陽能電池板受到陽光照射時，光子會激發電子從半導體材料中躍遷出來，產生電流。逆變器將直流電轉換成交流電，并將其連接到電網上，以便供電使用。電池組可以用來存儲電能，以便在夜間或陰天時使用。

光伏發電是根據光生伏應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是立使用還是并網發電，光伏發電系統主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器部分組成，它們主要由電子元器件構成，但不涉及機械部件。
所以，光伏發電設備極為精煉，可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講，光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源可以無處不在。

太陽能光伏發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：
（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中的部分。其作用是將太陽的能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。
（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項；
（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。
（四）逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

中國光伏發電產業于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力，已迎來了快速發展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，我國光伏發電產業迅猛發展。

太陽能光伏發電的優缺點
優點：無枯竭危險；安全可靠，無噪聲，排放外，干凈；不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優勢；例如，無電地區，以及地形復雜地區；無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；能源質量高；使用者從感情上容易接受；建設周期短，獲取能源花費的時間短。
缺點：太陽能電池板的生產卻具有高污染、高能耗的特點，照射的能量分布密度小，即要占用面積；獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關；目前相對于火力發電，發電機會成本高；光伏板制造過程中不環保。

太陽能光伏發電的利處
1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統，所發電力就可以滿足全球的需要。太陽能發電安全可靠，不會遭受能源或燃料市場不穩定的沖擊;
2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失;
3、太陽能不用燃料，運行成本很低;
4、太陽能發電沒有運動部件，不易用損，維護簡單，特別適合于無人值守情況下使用;
5、太陽能發電不會產生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環境無不良影響，是理想的清潔能源;
6、太陽能發電系統建設周期短，方便靈活，而且可以根據負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。