太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件（陣列）、太陽能控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，太陽能控制器和逆變器為控制維護系統(tǒng)，負載為系統(tǒng)終端。

1.1　太陽能電源系統(tǒng)
太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元，因而蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。
　　（1）　電池單元：
由于技術和資料緣由，單一電池的發(fā)電量是非常有限的，適用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件（陣列）。單一電池是一只硅晶體二極管，依據(jù)半導體資料的電子學特性，當太陽光映照到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體資料構成的P-N結上時，在一定的條件下，太陽能輻 射被半導體資料吸收，在導帶和價帶中產(chǎn)生非均衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場，因此能在光照下構成電流密度J，短路電流 Isc，開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場的兩側面引出電極并接上負載，理論上講由P-N結、銜接電路和負載構成的回路，就有“光生電流”流過，太陽能電池組件就完成了對負載的功率P輸出。
理論研討標明，太陽能電池組件的峰值功率Pk，由當?shù)氐奶柧鶆蜉椛鋸姸扰c末端的用電負荷（需電量）決議。
　　（2）　電能貯存單元：
太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池貯存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術是非常成熟的，但其容量要遭到末端需電量，日照時間（發(fā)電時間）的影響。因而蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續(xù)無日照時間決議。
　1.2　太陽能控制器
太陽能控制器的主要功用是使太陽能發(fā) 電系統(tǒng)一直處于發(fā)電的最大功率點左近，以取得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術即PWM控制方式，使整個系統(tǒng)一直運轉于最大功率點Pm左近區(qū) 域。放電控制主要是指當電池缺電、系統(tǒng)毛病，如電池開路或接反時切斷開關。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm，又能跟蹤太陽挪動參數(shù)的“向日葵”式 控制器，將固定電池組件的效率進步了50%左右。
　　1.3　DC-AC逆變器
逆變器按鼓勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功用是將蓄電池的直流
電逆變成交流電。經(jīng)過全橋電路，普通采用SPWM處置器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照
明負載頻率f，額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶運用。
2、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率ηese由電池組件的PV轉換率、太陽能控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等組成。但相關于太陽能電池技術來講，要比太陽能控制器、逆變器及照明負載等其它單元的技術及消費程度要成熟得多，而且目前系統(tǒng)的轉換率只要17%左右。因而進步電池組件的轉換率，降低單位功率造價是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。太陽能電池問世以來，晶體硅作為主角資料堅持著統(tǒng)治位置。目前對硅電池轉換率的研討，主要盤繞著加大吸能面，如雙面電池，減小反射；運用吸雜技術減小半導體資料的復合；電池超薄型化；改良理論，樹立新模型；聚光電池等。
　　3、太陽能發(fā)電應用。
　　3.1　發(fā)電--建筑照明一體化
目前勝利地把太陽能組件和建筑構件加以整合，如太陽能屋面（頂）、墻壁及門窗等，完成了“光伏--建筑照明一體化（BIPV）”。1997年6月，美國宣布了以總統(tǒng)命名的“太陽能百萬屋頂方案”，在2010年以前為100萬座住宅施行太陽能發(fā)電系統(tǒng)。日本“新陽光方案”已在2000年以前將光伏建筑組件裝機本錢降到170～210日元/W，太陽能電池年產(chǎn)量達10MW，電池本錢降到25～30日元/W。1999年5月14日，德國僅用一年兩個月建成了全球首座零排放太陽能電池組件廠，完整用可再生能源提供電力，消費中不排放CO2。工廠的南墻面為約10m高的PV陣列玻璃幕墻，包括屋頂PV組件，整個工廠建筑裝有575m2的太陽能電 池組件，僅此可為該建筑提供三分之一以上的電能，其墻面和屋頂PV組件外型、顏色、建筑作風與建筑物的分離，與四周的自然環(huán)境的整合到達了非常圓滿的諧 和。該建筑另有約45kW容量，由以自然狀態(tài)的菜子油作燃料的熱電廠提供，經(jīng)設計熄滅菜子油時產(chǎn)生的CO2與油菜生長所需的CO2根本均衡，是一座真正意 義上的零排放工廠。BIPV還注重建筑裝飾藝術方面的研討，在捷克由德國WIP公司和捷克協(xié)作，建成了世界第一面彩色PV幕墻。印度西孟加拉邦為一無電島 117家村民裝置了12.5kW的BIPV。國內(nèi)常州天合鋁板幕墻制造有限公司研制勝利一種“太陽房”，把發(fā)電、節(jié)能、環(huán)保、增值融于一房，勝利地把光電 技術與建筑技術分離起來，稱為太陽能建筑系統(tǒng)（SPBS），SPBS已于2000年9月20日經(jīng)過專家論證。近日在上海浦東建成了國內(nèi)首座太陽能--照明一體化的公廁，一切用電由屋頂太陽能電池提供。這將有力地推進太陽能建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)化與市場化的進程。
　　3.2　綠色照明光源研討
綠色照明系統(tǒng)優(yōu)化設計，請求低能耗下取得高的光效輸出，并延長燈的運用壽命。因而DC-AC逆變器設計，應取得合理的燈絲預熱時間和鼓勵燈管的電壓和電流波形。目前處在研討開發(fā)中的太陽能照 明光源鼓勵方式有四種典型電路：①自激推挽振蕩電路，經(jīng)過燈絲串聯(lián)啟輝器預熱啟動。該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是：輸入電壓DC＝12V，輸出光 效＞495Lm/支，燈管額定效率9W，有效壽命3200h,連續(xù)開啟次數(shù)＞1000次。②自激推挽振蕩（簡單式）電路，該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是：輸入電 壓DC＝12V，燈管功率9W，輸出光效315Lm/支，連續(xù)啟動次數(shù)＞1500次。③自激單管振蕩電路，燈絲串聯(lián)繼電器預熱啟動方式。④自激單管振蕩 （簡單式）電路等方式的高效節(jié)能綠色光源。
綠色能源和可持續(xù)開展問題是本世紀人類面臨的嚴重課題，開發(fā)新能源，對現(xiàn)有能源的充沛合理應用曾經(jīng)得到各國政府的極大注重。太陽能發(fā)電作為一種取之不盡，用之不竭的清潔環(huán)保能源將得到史無前例的開展。隨著太陽能產(chǎn)業(yè)化進程和技術開發(fā)的深化，它的效率、性價比將得到進步，它在包括BIPV在內(nèi)的各個范疇都將得到普遍的應用，也將極大地推進中國“綠色照明工程”的快速開展。