光伏，即光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用半導體材料的光伏效應，將太陽輻射能轉化為電能的一種發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量來源于取之不盡、用之不竭的太陽能，是一種清潔、安全和可再生的能源。光伏發(fā)電過程不污染環(huán)境，不破壞生態(tài)。 [11] 光伏發(fā)電系統(tǒng)分為立光伏系統(tǒng)和并網光伏系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備組成。

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)由光伏陣列、高頻DC/DC升壓電路、電力電子變換器(逆變器)和系統(tǒng)監(jiān)控部分組成。其工作原理是，太陽輻射能量經過光伏陣列轉換后，再經高頻直流變換后變成高壓直流電，然后經過電力電子逆變器逆變后向電網輸出與電網電壓相頻一致的正弦交流電流。

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、并聯和封裝，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、并聯后并裝在支架上，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。

建筑與光伏組件相結合。建筑與光伏的進一步結合是將光伏器件與建筑材料集成化。一般的建筑物外圍護表面采用涂料、裝飾瓷磚或幕墻玻璃，目的是為了保護和裝飾建筑物。如果用光伏器件代替部分建材，即用光伏組件來做建筑物的屋頂、外墻和窗戶，這樣既可用做建材也可用以發(fā)電，可謂物盡其美。把光伏器件用做建材，具備建材所要求的幾項條件：堅固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當的強度和剛度等性能。若是用于窗戶、天窗等，則能夠透光，就是說既可發(fā)電又可采光。除此之外，還要考慮安全性能、外觀和施工簡便等因素。

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。