太阳能电池是一种由于光生伏应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有性，清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在。将太阳辐射能直接转换成电能光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应太阳能电池就可以一次而长期使用，与火力发电，核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。 
充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用是：电池方阵在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏应”。在光生伏应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池。蓄电池组系统组成光伏发电系统是由太阳能电池方阵多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a.自放电率低，b.使用寿命长，c.深放电能力强，d.充电效率高，e.少维护或免维护，f.工作温度范围宽，g.价格低廉。
控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。逆变器是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源。
而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为运行逆变器和并网逆变器。运行逆变器用于运行的太阳能电池发电系统，为负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。
系统分类光伏发电系统分为光伏发电系统，并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件，控制器，蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源，阴极保护，太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以运行的光伏发电系统。
还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑，不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站大，建设周期长，占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏。可以根据需要并入或退出电网并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于小，建设快，占地面积小，政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。
是指在用户现场或靠用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者满足这两个方面的要求。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件，光伏方阵支架，直流汇流箱，直流配电柜，并网逆变器，交流配电柜等设备，还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下。分布式光伏发电系统光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能。又称分散式发电或分布式供能经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
优缺点与常用的发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要体现：太阳能发电被称为理想的新能源。无枯竭危险，安全可靠，无噪声，无污染排放外，干净（无公害），不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势，无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电，能源质量高，使用者从感情上容易接受，建设周期短，获取能源花费的时间短。
缺点：照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积，获得的能源同四季，昼夜及阴晴等气象条件有关。