光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。光发发电的原理是，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。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。
并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1.3亿兆瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。在屋顶上铺设光伏电池板具有隔热效果，光伏电站为企业屋面建立了保温层，改善了屋面的保温条件，增加了中间空气循环，减少了直射阳光，有效地降低了屋顶地板的3~5度温度，不仅降低了能耗，而且降低了工厂内部温度，改善了工人的工作环境，降低了夏季降温成本。
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。随着国家新能源产业的发展和太阳能光伏发电的普及，太阳能光伏电站的高产率和高可靠性的特点使得屋顶光伏电站逐渐得到用户的认可。大多数农村居民和企业主都在自家屋顶安装了光伏电站。家庭光伏发电安装时，要求屋顶的周围没有大面积的遮挡，如果在意装机屋顶的东、南、西方向有高大建筑或者高大树木，安装时需要注意，根据当地的太阳倾角和太阳一天的运动轨迹来判断是否可以装，或者避开阴影至多可以装多少规模。
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。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。与风力发电、生物质发电、核能发电等新型发电技术相比，太阳能资源分布广泛、用之不竭、用之不竭，因此得到了广泛的应用。如今，光伏发电技术正变得越来越成熟，到了航天设备，到了家用电器，各种"光伏+"的新形式的电力也随处可见。