在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏應”。在光生伏應的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為： （一）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統中價(jià)值高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來(lái)，或推動(dòng)負載工作。 （二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過(guò)充電保護、過(guò)放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)都應當是控制器的可選項； （三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。 （四）逆變器：太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

按照粒子說(shuō)，光是由一份一份不連續的光子組成，當某一光子照射到對光靈敏的物質(zhì)(如硒)上時(shí)，它的能量可以被該物質(zhì)中的某個(gè)電子全部吸收。電子吸收光子的能量后，動(dòng)能立刻增加;如果動(dòng)能增大到足以克服原子核對它的引力，就能在十億分之一秒時(shí)間內飛逸出金屬表面，成為光電子，形成光電流。單位時(shí)間內，入射光子的數量愈大，飛逸出的光電子就愈多，光電流也就愈強，這種由光能變成電能自動(dòng)放電的現象，就叫光電效應.

無(wú)論從世界還是從中國來(lái)看，常規能源都是很有限的。中國的一次性能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10%。太陽(yáng)能是人類(lèi)取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、的安全性、相對的廣泛性、確實(shí)的命和免維護性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點(diǎn)，在長(cháng)期的能源戰略中具有重要地位。 與常用的火力發(fā)電系統相比，光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現于： ①無(wú)枯竭危險； ②安全可靠，無(wú)噪聲，排放外，干凈（）； ③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；例如，無(wú)電地區，以及地形復雜地區； ④無(wú)需消耗燃料和架設輸電線(xiàn)路即可就地發(fā)電供電； ⑤能源質(zhì)量高； ⑥使用者從感情上容易接受； ⑦建設周期短，獲取能源花費的時(shí)間短。

早在1839年，法國科學(xué)家貝克雷爾（Becqurel）就發(fā)現，光照能使半導體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現象后來(lái)被稱(chēng)為“光生伏應”，簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏效應”。1954年，美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗室制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池，誕生了將太陽(yáng)光能轉換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。

晶硅光伏組件安裝后，暴曬50——100天，效率衰減約2——3%，此后衰減幅度大幅減緩并穩定有每年衰減0.5——0.8%，20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約低于晶硅。 因此，提升轉化率、降低每瓦成本仍將是光伏未來(lái)發(fā)展的兩大主題。無(wú)論是哪種方式，大規模應用如果能夠將轉化率提升到30%，成本在每千瓦五千元以下（和水電相平），那么人類(lèi)將在核聚變發(fā)電研究成功之前得到為廣泛、清潔、廉價(jià)的幾乎無(wú)限的可靠新能源。