早在1839年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾（Becqurel）就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱(chēng)為“光生伏打效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏效應(yīng)”。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池，誕生了將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。

 

    光伏技術(shù)本質(zhì)上分為兩類(lèi)：晶體光伏與薄膜光伏。晶體光伏技術(shù)又可細(xì)分為兩類(lèi)：

    單晶電池——使用從圓柱形單晶硅上切割下來(lái)的單晶制成。單晶電池的轉(zhuǎn)換率最高（入射光轉(zhuǎn)換率約為 18% ），但其復(fù)雜的制造工藝導(dǎo)致產(chǎn)品的價(jià)格略貴。

    晶電池——使用從熔化及再結(jié)晶硅的晶錠上切割下來(lái)的微細(xì)晶片制成。多晶電池的生產(chǎn)成本較低，但其效率略為遜色（入射光轉(zhuǎn)換率約為 14%）。

    薄膜光伏材料是通過(guò)將一層超薄光伏材料沉積在基片上制成的。最常見(jiàn)的薄膜光伏材料是使用 a-Si（非晶硅）制成，但也可以使用多種其它材料，例如 CIGS（銅銦/二硒化鎵）、CIS（硒化銦銅）、CdTe（碲化鎘）、染料敏化等電池以及有機(jī)太陽(yáng)能電池。

    光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)兩類(lèi)：

    獨(dú)立光伏系統(tǒng)的使用獨(dú)立于電網(wǎng)，并且可用于向無(wú)線電中繼站、電話亭和街道照明設(shè)備供電。在船舶和休閑敞蓬車(chē)市場(chǎng)中，移動(dòng)光伏技術(shù)市場(chǎng)也在不斷發(fā)展。獨(dú)立光伏系統(tǒng)還為傳統(tǒng)電力不穩(wěn)定或不完善的發(fā)展中國(guó)家提供較為經(jīng)濟(jì)的電力。

    并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調(diào)度性，可以根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng)，還具有備用電源的功能，當(dāng)電網(wǎng)因故停電時(shí)可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑；不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調(diào)度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。

    光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜等設(shè)備組成。其部分設(shè)備的作用是：

    太陽(yáng)能電池方陣：在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)”。在光生伏打效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。

    蓄電池組：其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長(zhǎng)；c.深放電能力強(qiáng)；d.充電效率高；e.少維護(hù)或免維護(hù)；f.工作溫度范圍寬；g.價(jià)格低廉。

    充放電控制器：是能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。

    逆變器：是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí)，逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式，可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。