光伏發電系統是一種利用太陽能光電效應將太陽能轉換為電能的技術。它由太陽能電池板、逆變器、電池組和其他電氣設備組成。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電能，逆變器將直流電能轉換為交流電能，電池組儲存電能，其他電氣設備則用于控制和監測系統的運行。光伏發電系統具有環保、可再生、安全、靜音等優點，已經廣泛應用于家庭、工業和商業領域。

并網光伏發電
并網光伏發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。并網光伏發電系統有集中式大型并網光伏電站一般都是電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，發展難度相對較大。而分散式小型并網光伏系統，特別是光伏建筑一體化發電系統，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是并網光伏發電的主流。

分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備，另外還有供電系統裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載，多余或不足的電力通過聯接電網來調節。

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。

光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結后，電流便從P型一邊流向N型一邊，形成電流。

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。