光伏系统应用广泛。光伏系统应用的基本形式可以分为两类：独立发电系统和并网发电系统。主要应用领域为航天飞机、通信系统、微波中继站、电视转播车、光伏水泵、无电缺电地区的家用电源。光伏系统的规模和应用形式各不相同，如0.3 ~ 2瓦的太阳能庭院灯，兆瓦级的太阳能光伏电站，如3.75千瓦的家用屋顶发电设备和敦煌10兆瓦项目。它的应用形式也多种多样，可以广泛应用于家居、交通、通讯、空间应用等诸多领域。光伏系统虽然规模不同，但其组成、结构和工作原理基本相同。图4-1是为DC负载供电的典型光伏系统的示意图。它包含光伏系统中的几个主要组件，太阳能电池组件(也称光伏电池组件)和并联根据系统要求串联而成，将太阳能转化为电能在阳光下输出。它是太阳能光伏系统的核心部件。储存太阳能电池组件产生的电能，在光线不足或夜间，或负载需求大于太阳能电池组件产生的电能时，释放储存的电能以满足负载的能量需求。它是太阳能光伏系统的储能元件。目前太阳能光伏系统普遍采用铅酸电池。对于要求较高的系统，通常采用深放电阀控密封铅酸蓄电池和深放电吸液铅酸蓄电池。调节和控制蓄电池的充放电情况，根据负载的功率需求控制太阳能电池组件和蓄电池对负载的功率输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，传统的控制部件、逆变器和监控系统有集成的趋势。比如AES公司的SPP和SMD系列控制器，集成了以上三种功能。用于光电转换的最小单元是太阳能电池单体。它的尺寸为4~100cm2，工作电压为0.45~0.50V，工作电流为20~25mA/cm2，因而不能单独作为电源使用。在光伏发电系统中，需要将太阳能电池单体进行串联、并联和封装，形成太阳能电池组件。它的功率可以从几瓦到几百瓦，可以单独作为电源使用。太阳能电池阵列则是将太阳能电池组件经过串联。

          根据太阳能电池片的类型可分为：单晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅薄膜电池组件等，其中晶体硅(包括单晶硅和多品硅)太阳能电池组件约占市场的80%~90%。晶体硅的封装材料与工艺也有所不同，主要分为环氧树脂胶封、层压封装硅胶封装等。目前用得最多的是真空层压封装方式，这种封装方式适宜于大面积电池片的工业化封装。由于光伏组件具有非线性的电源特性，为保证阵列在任何日照及环境温度下都以最大的功率输出，必须对光伏组件的最大功率点进行跟踪，即MPPT技术。对于采用交流异步或同步电机的水泵系统，必须配备DC/AC电源转换，以输出适合电机工作需要的电压，对于大功率的电机，通常需要配备变频设备，以降低其启动时的功耗需求，增加系统稳定性。对于光伏水泵系统而言，水泵类型的选择同样至为重要。在功率不大的系统中，若用户要求扬程高但流量较小的情况下，宜选择容积式水泵，其它情况下可采用离心式或轴流式水泵。由于光伏水泵系统的电力来源为太阳辐射，因此，系统一般配置为白天工作，如夜间有供水需求，则需要配备蓄水设备。独立光伏发电系统是依靠蓄电池来储存多余的电能，因此蓄电池在独立光伏发电系统中占有重要地位。随着太阳能电池组件售价的下降，蓄电池的费用在系统总投资中所占比重将会逐渐增加。另外，在独立光伏发电系统的运行中，由于蓄电池故障而影响系统正常工作的情况更会占有很大比例。所以，在系统设计时，选择适当的蓄电池类型，确定合适的蓄电池容量，精确地实施安装、操作，精心维护, 对于独立太阳能光伏发电系统的正常运行十分重要。光伏发电系统中的逆变器是一种变流电路，其作用是把太阳能电池阵列所发出的直流电转换为各种不同要求频率和电压值的交流电。逆变具体又可分为无源和有源两种，无源逆变是指直流电经过逆变将能量直接供给负载使用，有源逆变则是指直流电经过逆变向交流电源供电。直流变交流的必要性还体现在当供电系统需要升高或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中技术与装置就要复杂得多。因此，除特殊用户外，在光伏发电系统中都需要配备逆变器。