通过太阳能电池将太阳辐射能转化为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统，或简称光伏发电系统。虽然太阳能光伏发电系统的应用形式多种多样，应用规模也很大(从1W以下的太阳能草坪中的应用到数百千瓦甚至数十兆瓦的大型光伏电站中的应用)，但系统的组成结构和工作原理基本相同。主要由太阳能电池组件(或方阵)、储能电池(组)、光伏控制器、光伏逆变器(需要输出交流电时使用)、DC接线盒和DC配电柜组成。

　　太阳能电池组件也叫光伏电池板，是光伏发电系统实现光电转换的核心部件，也是光伏发电系统中十分有价值的部分。它的作用是将太阳光的辐射能转化为直流电能，送至蓄电池储存。也可直接用于驱动直流负载工作，或通过光伏逆变器转换成交流电向用户供电或并网发电。当发电量较大时，需要使用多个电池模块串并联组成太阳能电池阵列。目前应用的太阳能电池组件主要分为晶体硅组件和薄膜组件。晶体成分分为单晶硅成分和多晶硅成分；薄膜组件包括非晶硅组件、微晶硅组件、铜铟镓硒(CIGS)组件和碲化镉(CdTe)组件。

　　储能电池主要用于离网型光伏发电系统和带储能装置的并网型光伏发电系统。它的主要作用是储存太阳能电池发出的电能，随时向负载供电。光伏发电系统对电池的基本要求是自放电率低、寿命长、充电效率高、深度放电能力强、工作温度范围宽、少维护或免维护、价格低廉。目前，光伏发电系统主要采用铅酸蓄电池、铅碳蓄电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池。在小型和微型系统中，也可以使用镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池或超级电容器。当电能存储容量较大时，需要将多个电池串并联组成一个电池组。

　　光伏发电厂家认为光伏控制器是离网型光伏发电系统的主要组成部分，其功能是控制整个系统的工作状态和保护电池。防止电池过充、过放、系统短路、系统极性反接、夜间防反充等。在温差较大的地方，控制器还具有温度补偿功能。此外，光伏控制器还具有光控开关、时控开关等工作模式，以及充电状态、耗电状态、电池容量等工作状态的显示功能。光伏控制器一般分为小功率、中功率、大功率和风光互补控制器。