太陽能光伏發電技術是利用半導體材料的光電效應直接將太陽能轉換為電能。太陽能光伏發電的能量轉換器件是光伏電池。它包括一個類似于二極管的在半導體材料中形成的PN結和一片0.2-0.3mm厚的單晶式或多晶式硅片，通過摻入其他雜質（硼和磷）產生具有不同電氣性質的兩層，在PN結摻雜了磷原子的負硅片和摻雜了硼原子的正硅片之間建立起電場。光入射到太陽電池上，光子中的能量產生自由電荷載體被電場分開，外接線路上產生電壓，接入負載后有電流流過。太陽能光伏電池發電的原理是利用半導體的光生伏打效應。當太陽光照射到光伏電池上時，電池吸收光能，產生光電子-空穴對。在內電場作用下，光電子和空穴對被分離，電池兩端出現異性電荷的積累，即產生“光生電壓”。若在內電場的兩側引出電極并接上負載，則有“光電電流”生成，從而獲得功率輸出。通過這一方式太陽光能直接變成了可用的電能。

太陽能光伏發電是由電池組成方陣進行發電，方陣在室外工作，其輸出功率和效率嚴重地受溫度和太陽照度的影響。通風良好可降低組件的工作溫度而提高方陣功率的輸出。

太陽能光伏發電系統可分為獨立型和并網型兩種基本類型。獨立型光伏發電系統需要蓄電池作為儲能單元，將有日照時所發的剩余電能儲存起來，供日照不足或無日照時使用，它適用于無法與電網相連的偏遠地區。在有公共電網地區，光伏發電系統可以與電網連接，稱為并網型光伏發電系統，該系統是將電網作為儲能單元，當日照強時將所發的剩余電力饋入電網，需要用電時再從電網吸收電力。并網型光伏發電系統優點在于省去蓄電池，夏季日照強烈時正是電力需求的高峰時段，同時也正是光伏發電系統輸出最大的時候。因此并網型光伏發電系統有助于電力系統的調峰，由于逆變器要能夠向電網反饋能量，因此并聯型光伏發電系統技術上比獨立運行光伏發電系統復雜。

國外開發的屋頂式光伏電池發電技術是將白天發電的盈余倒送電網，晚間用戶從電網取電，在供電企業和用戶間形成了一種新型的關系。

太陽能光伏發電具有以下優點：

①不消耗燃料。

②不受地域限制，規模靈活。

③清潔無污染。

④安全可靠，運行穩定。