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光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。随着国家新能源产业的发展和太阳能光伏发电的普及，光伏电站安装，太阳能光伏电站的高产率和高可靠性的特点使得屋顶光伏电站逐渐得到用户的认可。大多数农村居民和企业主都在自家屋顶安装了光伏电站。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
太阳能发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是电站，光伏电站验收，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，光伏电站，或者同时满足这两个方面的要求。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。中国是光伏发电安装量增长快的国家，2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍，2011年电池产量达到20GW，约占的65%。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
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