光伏系统一般由太阳电池组件、太阳能控制器、蓄电池和逆变器组成。根据光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，可以将光伏系统细分为五种类型：家用光伏系统、混合光伏系统、离网光伏系统、并网光伏系统、分布式发电系统。

其优点如下：①太阳能不断地以电磁波形式向宇宙空间放射能量，这种能量是由四个氢原子核在高温高压的条件下，聚变成一个氦原子核而释放出来的。这个过程还将继续持续几十亿年，可以说太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。②化石能源在燃烧时会放出大量的各种温室气体和有害气体，核燃料工作时要排出放射性废料，它们都会使环境受到污染。利用太阳能可大大减少环境污染，因此太阳能为一种清洁能源。③太阳辐射到处皆是，就地可用，这对于山区、荒漠、海岛等交通不便及偏僻地区更显示出它的优越性。④太阳能能源质量高，安全可靠，无噪声，无污染排放，绝对干净。

其缺点为：①间歇性和随机性工作，光伏系统发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天少发电或不能发电。②太阳能存在地域差别，地理位置不同，气候不同，各地区太阳能资源分布相差很大。③太阳能能量密度较低，光伏系统占地面积大，地面上接收到的太阳辐射强度为1000瓦/米²。大规格使用时，需要占用较大面积。

太阳电池单元是太阳电池的最小元件，一片电池单元的输出电压不到1伏，太阳电池实际使用时，电压需满足少则十几伏多则几百伏的要求，需要就地将大量的电池单元连接起来。另外，由于太阳电池在户外使用，存在如温度、湿度、盐分、强风以及冰雹等环境因素的影响，因此必须保护太阳电池单元，使太阳电池长期发挥其发电功能。为了解决太阳电池单元在使用中的问题，一般将几十片太阳电池单元串、并联连接，然后封装在耐气候的箱中，形成太阳电池组件。太阳电池组件的构造方法多种多样，一般要考虑以下的问题：①为了防止太阳电池的通电部分被腐蚀，保证其稳定性和可靠性，必须使太阳电池具有较好的耐气候特性。②为了防止由于漏电引起的发电性能降低，必须消除其对外围设备以及人体的不良影响。③防止由于强风、冰雹等气象因素对组件造成的损伤。④除了应避免太阳电池在搬运、安装过程中的损伤之外，还必须使电气配线比较容易。⑤使太阳电池更加美观。⑥增加保护功能，以防止由于组件的损伤、破损等引起的系统的电气故障。

如上所述，太阳电池组件是将多片太阳电池按照不同的方式连接、封装而成。太阳电池组件的构造多种多样：结晶系的太阳电池组件一般有背面衬底型组件、表面衬底型组件以及填充型组件等构造；薄膜系太阳电池组件有衬底一体表面衬底型组件以及柔软型组件等。背面衬底型组件与表面衬底型组件的不同之处在于支撑组件的结构层是不是光的入射侧。如果支撑组件的结构层不是光的入射侧，则称为背面衬底型组件，反之则称为表面衬底型组件。太阳能发电系统主要使用带有白色玻璃的表面衬底型的结晶系太阳电池组件。

太阳电池组件包括一般的直流输出太阳电池组件、建筑一体型太阳电池组件、采光型太阳电池组件以及新型的太阳电池组件等。①对于一般的直流输出太阳电池组件来说，组件的尺寸因生产厂家而异。一片太阳电池组件的输出电压一般为17～40伏；输出功率为50～100瓦，也有超过190瓦的太阳电池组件问世。②与建筑材料一体构成的新型太阳电池组件可分为两种，即建材屋顶一体型组件、建材墙壁一体型组件以及柔软型组件。其中，建材屋顶一体型组件主要用于个人住宅用太阳能光伏系统，建材墙壁一体型组件主要用于大楼、建筑物等，柔软型组件则主要应用于窗户玻璃、曲面建筑物等。③采光型太阳电池组件是为了适应企业的办公楼、工厂、公共设施等大楼玻璃、窗帘等美观的需要而设计的，采光型太阳电池组件既可以发电供大楼使用，又可以使其与环境协调、美观。采光型太阳电池组件按所使用的太阳电池种类可分为多种形式，主要有结晶系太阳电池构成的组合玻璃、复合玻璃采光型太阳电池组件，由薄膜系太阳电池构成的组合玻璃、复合玻璃透光型太阳电池组件。④新型太阳电池组件有许多种类，主要有交流输出太阳电池组件、蓄电功能内藏的太阳电池组件、带有融雪功能的太阳电池组件以及两面发电型非晶硅锗混合型异质结太阳电池组件等。

光伏系统运行效率高，运行过程中不产生任何污染，输出电能稳定，可满足不同用户的用电需求，因而被广泛用作无市电地区生活照明、生活娱乐、计算机、通讯及路灯、道路桥梁照明和不间断供电系统等设备的供电电源。应用领域从仅需要几毫瓦的手表或者科学计算器，到千瓦级的用于边远无电地区的光伏系统，如高原、海岛、牧区等军民生活用电，直到兆瓦级的独立光伏电站等。

采用直接安装法的屋顶一体型太阳电池组件系统，是将与屋顶成一体的太阳电池组件同屋顶材料直接安装在一起，它具有如下特点：电池组件与屋顶材料直接安装，可以对符合屋顶形状的组件进行自由布置；电池组件采用了独特的光反射抑制技术，可使多晶硅太阳电池单元的转换效率达到15.3%以上；可使房子的外观协调、美观。

无框架太阳电池的屋顶一体型太阳电池组件系统具有如下特点：省去太阳电池的铝框，可降低成本；不需要屋顶固定金属件，由于使用了防水罩，可使屋顶材料成为一体；外形美观。

异质结太阳电池的屋顶一体型太阳能发电系统的太阳电池转换效率高，同样的面积可以得到更高的发电量。

太阳电池组件在公共设施方面的应用，主要分为平顶型太阳能光伏系统、幕墙型太阳能光伏系统、采光型太阳能光伏系统和壁面设置型太阳能光伏系统四种。平顶型太阳能光伏系统与以前的框架相比，由于价格较低，有利于太阳能发电系统的普及；由于利用了等压原理，可使风压载荷降低1/3～1/2；与倾斜设置相比，平面设置时可节省大约30%的面积；可延长防水层的使用寿命，降低室内的空调负荷；由于组装简便、部件可集成等，使施工工期缩短。幕墙型太阳能光伏系统无框架、外形美观；可与铝棒组合构成所需的系统；部件系统化，使施工工期缩短。采光型太阳能光伏系统无框架、轻便、透明；可将太阳电池单元进行各种组合；将太阳电池单元放在玻璃之间构成组件。壁面设置型太阳能光伏系统利用等压原理可实现薄型、轻量的太阳能发电系统，适合在有风的地方使用；配线箱与太阳电池组件集成为一体，使施工简便、省力。

太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。截至2015年底，全球太阳能发电装机累计达到2.3亿千瓦，当年新增装机超过5300万千瓦，占全球新增发电装机的20%。2006～2015年，光伏发电平均年增长率超过40%，成为全球增长速度最快的能源品种。中国光伏发电累计装机从2010年的86万千瓦增长到2015年的4318万千瓦，2015年新增装机1513万千瓦，累计装机和年度新增装机均居全球首位。2016年12月，国家能源局印发了《太阳能发展“十三五”规划》，提出到2020年底，太阳能光伏发电装机达到1.05亿千瓦以上，这必将进一步促进中国光伏发电产业的迅速发展。