在太陽光的照射下，將太陽電池元件產(chǎn)生的電能通過控制器的控制給蓄電池充電或者在滿足負載需求的情況下直接給負載供電。根據(jù)熱力學分析，太陽能發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率，可達80%以上，技術開發(fā)潛力巨大。與風力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和核的電等新型發(fā)電技術相比，太陽能發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征的可再生能源發(fā)電技術。

太陽能發(fā)電的原理是太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由三部分組成：太陽能電池組件；充放電控制器、變頻器、測試儀器和計算機監(jiān)控等電力電子設備和蓄電池或其他儲能和輔助發(fā)電設備。太陽能發(fā)電無機械傳動部件，操作、維護簡單，運行穩(wěn)定可靠。

太陽能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染;太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用電的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這些特點是其他電源無法比擬的。太陽能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡單，是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換，沒有中間過程(如熱能轉(zhuǎn)換為機械能、機械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機械運動，不存在機械磨損。

 太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導體內(nèi)產(chǎn)生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電極性相反，電子帶負電，空穴帶正電。太陽能發(fā)電是利用太陽能電池方陣將太陽能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的光電技術來工作的。太陽能發(fā)電按照運行方式可分為并網(wǎng)光伏發(fā)電和離網(wǎng)光伏發(fā)電。當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，使電子發(fā)生躍遷，成為自由電子，在PN結兩側集聚形成電位差。