光伏发电技术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。核心器件是太阳能电池，常见材料为硅（单晶硅、多晶硅）或薄膜材料（如碲化镉、铜铟镓硒）。系统通常由光伏组件、逆变器、支架、线缆及储能设备（可选）组成。工作时，太阳照射电池，激发电子-空穴对，在内建电场作用下分离，产生直流电。逆变器将直流电转为与电网兼容的交流电。发电量受光照强度、温度、组件倾角及遮挡影响。优点包括清洁、可再生、寿命长（25年以上）、维护成本低。主要挑战是间歇性、初始投资高、占地面积大。应用场景广泛，涵盖屋顶分布式电站、地面集中式电站、农业互补（光伏+种植/养殖）、离网系统（偏远地区供电）等。近年来，随着技术进步和成本下降，光伏已成为全球可再生能源增长最快的领域之一。