光伏发电系统利用半导体界面的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换为电能。核心部件是太阳能电池板（组件），通常由多晶硅或单晶硅制成。系统一般包括光伏组件、逆变器、支架、汇流箱及并网或储能设备。工作原理是：光照使半导体内部电子-空穴对分离，产生直流电。逆变器将直流电转为符合电网要求的交流电。系统主要分两大类：独立系统（离网）需配蓄电池储能；并网系统直接接入公共电网，多余电量可卖给电网。光伏发电清洁可再生，无噪音、无污染，寿命通常25年以上。适用于家庭屋顶、地面电站和工商业屋顶。缺点是受天气影响大，夜间不发且初始投资较高。