光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将太阳光直接转换为电能的技术。其核心设备是太阳能电池板，通常由硅材料制成。当阳光照射电池板时，光子能量激发电子，形成直流电，再通过逆变器转换为家庭或电网可用的交流电。基本系统包括：光伏组件（发电）、逆变器（转换）、支架（固定）、线缆及配电箱（传输控制）。可设计为离网（独立供电，需蓄电池）或并网（接入公共电网，多余电量可售）两种模式。优点：清洁无污染、资源取之不尽、运行成本低、维护简单（仅需定期清洁面板）。局限：依赖天气和日夜，初始投资较高，且需较大安装面积。安装前需评估屋顶朝向（最佳南向）、倾斜角度（约当地纬度）及阴影遮挡情况。目前常见类型为单晶硅（效率高但贵）和多晶硅（性价比优）。典型家用系统（5kW）年发电量约5000-7000度，可大幅降低电费。随着技术进步，发电成本持续下降，已成为最具潜力的可再生能源之一。