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(fù)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(hù)系統(tǒng)，負(fù)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(shù)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(dǎo)體資料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光映照到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體資料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí)，在一定的條件下，太陽能輻 射被半導(dǎo)體資料吸收，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非均衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng)，因此能在光照下構(gòu)成電流密度J，短路電流 Isc，開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載，理論上講由P-N結(jié)、銜接電路和負(fù)載構(gòu)成的回路，就有“光生電流”流過，太陽能電池組件就完成了對(duì)負(fù)載的功率P輸出。
理論研討標(biāo)明，太陽能電池組件的峰值功率Pk，由當(dāng)?shù)氐奶柧鶆蜉椛鋸?qiáng)度與末端的用電負(fù)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(jìn)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(shù)是非常成熟的，但其容量要遭到末端需電量，日照時(shí)間（發(fā)電時(shí)間）的影響。因而蓄電池瓦時(shí)容量和安時(shí)容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時(shí)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(diǎn)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(shù)即PWM控制方式，使整個(gè)系統(tǒng)一直運(yùn)轉(zhuǎn)于最大功率點(diǎn)Pm左近區(qū) 域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)毛病，如電池開路或接反時(shí)切斷開關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點(diǎn)Pm，又能跟蹤太陽挪動(dòng)參數(shù)的“向日葵”式 控制器，將固定電池組件的效率進(jìn)步了50%左右。
　　1.3　DC-AC逆變器
逆變器按鼓勵(lì)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(fù)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(yùn)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(zhuǎn)換率、太陽能控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負(fù)載的效率等組成。但相關(guān)于太陽能電池技術(shù)來講，要比太陽能控制器、逆變器及照明負(fù)載等其它單元的技術(shù)及消費(fèi)程度要成熟得多，而且目前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率只要17%左右。因而進(jìn)步電池組件的轉(zhuǎn)換率，降低單位功率造價(jià)是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)。太陽能電池問世以來，晶體硅作為主角資料堅(jiān)持著統(tǒng)治位置。目前對(duì)硅電池轉(zhuǎn)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(yùn)用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體資料的復(fù)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(yīng)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(gòu)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(jī)本錢降到170～210日元/W，太陽能電池年產(chǎn)量達(dá)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(gè)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(fèi)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(gè)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(fēng)與建筑物的分離，與四周的自然環(huán)境的整合到達(dá)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(shè)計(jì)熄滅菜子油時(shí)產(chǎn)生的CO2與油菜生長(zhǎng)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(shù)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(shù)與建筑技術(shù)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(jìn)太陽能建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)化的進(jìn)程。
　　3.2　綠色照明光源研討
綠色照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，請(qǐng)求低能耗下取得高的光效輸出，并延長(zhǎng)燈的運(yùn)用壽命。因而DC-AC逆變器設(shè)計(jì)，應(yīng)取得合理的燈絲預(yù)熱時(shí)間和鼓勵(lì)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(lì)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(yù)熱啟動(dòng)。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(jiǎn)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(dòng)次數(shù)＞1500次。③自激單管振蕩電路，燈絲串聯(lián)繼電器預(yù)熱啟動(dòng)方式。④自激單管振蕩 （簡(jiǎn)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(jì)人類面臨的嚴(yán)重課題，開發(fā)新能源，對(duì)現(xiàn)有能源的充沛合理應(yīng)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(jìn)程和技術(shù)開發(fā)的深化，它的效率、性價(jià)比將得到進(jìn)步，它在包括BIPV在內(nèi)的各個(gè)范疇都將得到普遍的應(yīng)用，也將極大地推進(jìn)中國“綠色照明工程”的快速開展。