光伏发电是利用半导体界面的光伏效应直接将光能转化为电能的技术。目前半导体材料的光伏应用成为热点，是全球增长迅速、发展良好的清洁能源市场。光伏发电主要由三部分组成：太阳能电池板(组件)、支架和逆变器。主要元件是电子元件。太阳能电池串联后，可以封装保护，形成大面积太阳能电池组件，再与功率控制器等部件组成光伏发电装置。光伏发电的几种形式：

1、独立光伏发电。独立光伏发电又称离网光伏发电，它主要由太阳能电池组件、控制器和蓄电池组成。如果要给交流负载供电，需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括偏远地区的村庄供电系统、太阳能户用供电系统、通信信号电源、阴保护、太阳能路灯等电池可独立运行的光伏发电系统。

2、分布式光伏发电。分布式光伏发电系统，又称分布式发电或分布式供能，是指在用户所在地或附近配置小型光伏发电和供电系统，以满足特定用户的需求，支持现有配电网的经济运行，或同时满足这两种要求。

3、并网光伏发电。并网光伏发电是指太阳能组件产生的DC经并网逆变器转换成满足市电电网要求的交流电后，直接接入公共电网。它可以分为有电池和无电池的并网发电系统。

光伏发电目前的应用局限：光伏发电有很多优势，但现阶段也有应用门槛，比如——地理位置限制。随着集中式光伏的快速建设，其建设所需的地理资源日益减少，但目前全球光伏发电占比仍不足5%。如果碳基能源向硅基能源转化的历史使命完成，分布式光伏必将发挥越来越重要的作用，使光伏进入千家万户。但由于不同地区建筑屋顶的材料和结构的多样性，以及各种屋顶的承重能力不同，而传统的光伏组件被玻璃包裹，在重量、形状和牢固性上受到很深的束缚，对屋顶的承重能力要求很高。

光伏发电未来发展趋势：柔性和轻型化。光伏的生命力在于便携性和移动性。太阳能产业未来发展的核心要素是轻量化。轻型光伏是光伏产业重塑自我、发挥更大技术价值的重要途径。一个量化指标是，在保持电气和机械性能不变的情况下，轻型光伏组件需要达到20 g/W左右的重量，其在飞艇、飞机、无人机上的应用指日可待。