太阳能光伏发电技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能。太阳能光伏发电的能量转换器件是光伏电池。它包括一个类似于二极管的在半导体材料中形成的 PN 结和一片 0.2-0.3mm 厚的单晶式或多晶式硅片，通过掺入其他杂质 (硼和磷) 产生具有不同电气性质的两层，在 PN 结掺杂了磷原子的负硅片和掺杂了硼原子的正硅片之间建立起电场。光入射到太阳电池上，光子中的能量产生自由电荷载体被电场分开，外接线路上产生电压，接入负载后有电流流过。太阳能光伏电池发电的原理是利用半导体的光生伏打效应。当太阳光照射到光伏电池上时，电池吸收光能，产生光电子 - 空穴对。在内电场作用下，光电子和空穴对被分离，电池两端出现异性电荷的积累，即产生 “ 光生电压 ”。若在内电场的两侧引出电极并接上负载，则有 “ 光电电流 ” 生成，从而获得功率输出。通过这一方式太阳光能直接变成了可用的电能。
太阳能光伏发电是由电池组成方阵进行发电，方阵在室外工作，其输出功率和效率严重地受温度和太阳照度的影响。通风良好可降低组件的工作温度而提高方阵功率的输出。
太阳能光伏发电系统可分为独立型和并网型两种基本类型。独立型光伏发电系统需要蓄电池作为储能单元，将有日照时所发的剩余电能储存起来，供日照不足或无日照时使用，它适用于无法与电网相连的偏远地区。在有公共电网地区，光伏发电系统可以与电网连接，称为并网型光伏发电系统，该系统是将电网作为储能单元，当日照强时将所发的剩余电力馈入电网，需要用电时再从电网吸收电力。并网型光伏发电系统优点在于省去蓄电池，夏季日照强烈时正是电力需求的高峰时段，同时也正是光伏发电系统输出最大的时候。因此并网型光伏发电系统有助于电力系统的调峰，由于逆变器要能够向电网反馈能量，因此并联型光伏发电系统技术上比独立运行光伏发电系统复杂。
国外开发的屋顶式光伏电池发电技术是将白天发电的盈余倒送电网，晚间用户从电网取电，在供电企业和用户间形成了一种新型的关系。
太阳能光伏发电具有以下优点：
①不消耗燃料。
②不受地域限制，规模灵活。
③清洁无污染。
④安全可靠，运行稳定。
