太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內建電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
太陽能發電有兩種方式，一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。
 
    太陽能光伏發電系統分為獨立光伏發電系統、并網光伏發電系統及分布式光伏發電系統 。獨立光伏發電也叫離網光伏發電。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統，太陽能戶用電源系統，通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的太陽能光伏發電系統。
 
   與常用的發電系統相比，太陽能光伏發電系統的優點主要體現：
太陽能發電被稱為理想的新能源。①無枯竭危險；②安全可靠，無噪聲，無污染排放；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優勢；④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；⑤建設周期短，獲取能源花費的時間短。
缺點：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。所以一般廣泛使用地在平原和高原。
 
   適用范圍：
     一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂并網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
    二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
    三、通訊/通信領域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
    四、石油、海洋、氣象領域。
    五、家庭燈具電源。
    六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。

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