制造电池时p-n结被赋予了恒定的物理特性，当阳光投射到太阳池内保持松散状态的电子时，光伏电站开发，这些靠近p-n结的电子将朝向电池的表层流动，用金属导线将太阳电池的正负极与负载相连时，在外电池路形成电流。太阳能就是利用晶体，具有光-电转换特性的半导体内就会产生自由电荷，这些电荷定向移动并积累，从而在导体两端形成电动势，当导体两端闭合时便会产生电流。
家用光伏发电系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、逆变器、直流负载和交流负载等构成。如输出电源为交流220v或110v，还需要配置逆变器。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；离网光伏发电也叫光伏发电系统。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。
光伏组件必须在适合的建筑或者其他适合组件安装的地方（如地面，屋顶，房屋侧立面等）；一般光伏组件安装倾斜角在10度以上，以便下雨时起到自清洁作用；一块或者多块光伏组件部分或全部被遮挡时系统性能会明显降低。一般分布式建议将组件安装到全年没有阴影的地方来增加光伏系统的发电量。在雷电活动频繁的地方，必须为光伏系统安装避雷装置。
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