立光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏陣列、蓄電池組、充電控制器、電力電子變換器(逆變器)、負載等組成。其工作原理是，太陽輻射能量經過光伏陣列被轉換成電能，然后由電力電子變換器變換后給負載供電。同時將多余的電能經過充電控制器后以化學能的形式儲存在儲能裝置中。這樣在日照不足時，儲存在電池中的能量就可經過電力電子逆變器、濾波和工頻變壓器升壓后變成交流220V、50 Hz的電能供交流負載使用。太陽能發(fā)電的特點是白天發(fā)電，而負載往往卻是全天候用電，因此在立光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲能元件，工程上使用的儲能元件主要是蓄電池。

并網光伏發(fā)電系統(tǒng)直接與電網相連接，因而光伏陣列的電量盈余與并聯(lián)電網可以實行互補，省去了立光伏發(fā)電系統(tǒng)中必需的蓄電池等儲能元件，不僅降低了系統(tǒng)成本，而且了系統(tǒng)的可靠性。同時，夏天太陽輻射強度大，光伏系統(tǒng)發(fā)電量多，可以對夏天電網的峰荷起到調節(jié)作用。隨著近年來太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模應用以及太陽能電池組件價格的迅速下降，并網系統(tǒng)無疑將得到更為廣泛的應用。

用于光電轉換的小單元是太陽能電池單體。它的尺寸為4~100cm2，工作電壓為0.45~0.50V，工作電流為20~25mA/cm2，因而不能單作為電源使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，需要將太陽能電池單體進行串聯(lián)、并聯(lián)和封裝，形成太陽能電池組件。它的功率可以從幾瓦到幾百瓦，可以單作為電源使用。太陽能電池陣列則是將太陽能電池組件經過串聯(lián)、并聯(lián)后并裝在支架上，它可以輸出幾百瓦、幾千瓦甚至更大的功率，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能產生器。

目前光伏系統(tǒng)中常用的蓄電池種類很多，其中應用廣泛的主要有普通鉛酸蓄電池、堿性鎳鉻蓄電池和鉛酸免維護蓄電池三種。普通鉛酸蓄電池因對環(huán)境污染較大且要求有一定的維護，主要用在一些有維護能力的低檔場合使用。堿性鎳鉻蓄電池的待點是有較好的低溫、過充及過放性能，但缺點是價格較髙，一般用于較為特殊的場合。國內現(xiàn)階段使用多的蓄電池為鉛酸免維護蓄電池，它的免維護特性使得其維護保養(yǎng)簡單方便、性能可靠，同時對環(huán)境污染較少，很適合用于對性能可靠性要求很高的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，如無人值守的工作站等場合。

優(yōu)點 1)運行可靠：即使在惡劣的環(huán)境和氣候條件下也可正常供電。 [4] 2)壽命長：晶體硅組件壽命通常在25年以上，非晶硅組件壽命通常在20年以上。 [4] 3)維護費用低：建成后只需少量工作人員，對系統(tǒng)進行定期檢查和維護，相比較而言，常規(guī)發(fā)電站維護費用很大。 [4] 4)天然能源：能源是取之不盡、用之不竭的太陽能，無需能源費用。 [4] 5)無噪聲污染：整個系統(tǒng)無機械運動部件，不產生噪聲。 [4] 6)模塊化：根據需要選擇系統(tǒng)容量，安裝靈活、方便，擴容很簡便。 [4] 7)安全：系統(tǒng)內無易燃物品，安全性能高。 [4] 8)自主供電：可離網運行，立供電，可不受公用電網的影響。 [4] 9)分布式發(fā)電：可建設分散的光伏電站，減少對公用電網的影響及危害。 [4] 10)高海拔性：在海拔高、日照強的地區(qū)，更能增加系統(tǒng)的輸出功率。（相比光伏發(fā)電高海拔地區(qū)，由于氣壓低，柴油發(fā)電機效率降低，輸出功率減少。）

近幾年國際上光伏發(fā)電快速發(fā)展，世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發(fā)電系統(tǒng)，6個兆瓦級的聯(lián)網光伏電站。美國是早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃，到2003年日本光伏組件生產占世界的50%，世界大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網電價，大大推動了光伏市場和產業(yè)發(fā)展，使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制定光伏發(fā)展計劃，并投巨資進行技術開發(fā)和加速工業(yè)化進程。