太陽能光伏發電系統是利用光生伏打效應利用太陽光輻射能轉變成電能的供電方式，是如今太陽光發電的主流。太陽光發電無需通過熱過程直接將光能轉變為電能的發電方式，它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電。

光伏太陽能發電如果負荷是交流的，還要直流電通過逆變器變換為交流電。此外，輸出的直流能量還同時供蓄電池充電。由于負荷的電壓經常會產生波動，還需要設置控制器以調節電壓。從電力系統的術語來說，稱為“逆潮流”運行或通俗地稱為“賣電”。

反之，對電力公司來說正常運行是向用戶供電，稱為“正潮流”。并網式太陽能發電系統的優點是當陰雨天氣或夜間太陽能發電量不足時，可以通過系統聯系直接向市電電網買電。系統聯系系統的另一重要優點是可以不用蓄電池同時降低了成本，且加強了供電的穩定性和可靠性。

太陽能發電方式有兩種方式，一種是光-熱-電轉換方式，另一種是光-電直接轉換方式。

光-熱-電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成蒸氣，再驅動汽輪機發電。前一個過程是光-熱轉換過程；后一個過程是熱-電轉換過程，與普通的火力發電一樣。

光-電直接轉換方式利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光-電轉換的基本裝置就是太陽能電池。光伏太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產生電流。當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。

隨著全世界能耗的不斷上升，濫用化石能源導致的環境污染日益嚴重，人類在應對經濟持續發展的同時，還要著重關注生態平衡的問題。人類對于太陽能利用方面的探索和研究將更加積極，同時也預示著太陽能光伏并網發電將在未來的社會中扮演越來越重要的角色。

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