光伏发电利用半导体的光电效应原理。当光子照射在金属表面时，它的能量被金属中的电子吸收，如果电子获得的能量能够克服金属内部引力并逃离金属表面，它们就会成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果掺入外层电子数为5的原子如磷，就会形成N型半导体。如果掺入外层电子数为3的原子如硼，则会形成P型半导体。而当N型和P型半导体结合在一起时，接触面就会形成电势差，形成太阳能电池。当太阳光照射在太阳能电池上时，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。

光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。

光伏发电具有以下优点：1、无枯竭危险。2、安全可靠，无噪声，无污染排放，绝对干净。3、不受资源分布地域限制，可利用建筑屋顶优势进行安装。4、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。5、能源质量高。6、建设周期短，能够快速获取能源。

光伏发电的应用前景非常广阔，随着科技的不断进步和社会对环保型能源的需求增加，光伏发电将越来越受到广泛的关注和应用。