太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。中国是全球光伏发电安装量增长快的国家，2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍，2011年电池产量达到20GW，约占全球的65%。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。光伏与传统水处理市政设施相结合，通过光伏水务模式，能够有效降低水处理成本和单位水处理的碳排放。再如光伏农业科技大棚，棚顶安装光伏电池或集热器，柔性透光，适合于某些农作物和经济作物生长，也能实现工业化和土地的高产出。光伏电池的输出功率会随着温度上升而降低，通风散热可以提高发电效率，很常用的办法为自然风进行通风。光伏发电系统是将太阳能转换为电能，不会产生燥音影响，逆变器的噪音指标不高于 65 分贝，也不会有噪音危害。
我国光伏并网发电已经非常成熟。2013年以来，国家出台了一系列光伏发电促进政策，鼓励地方产业、家庭和公共建筑建设光伏发电设施。太阳能发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。