光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。随着国家新能源产业的发展和太阳能光伏发电的普及，太阳能光伏电站的高产率和高可靠性的特点使得屋顶光伏电站逐渐得到用户的认可。大多数农村居民和企业主都在自家屋顶安装了光伏电站。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，太阳能光伏，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1.3亿兆瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
家庭光伏发电安装时，要求屋顶的周围没有大面积的遮挡，如果在意装机屋顶的东、南、西方向有高大建筑或者高大树木，安装时需要注意，根据当地的太阳倾角和太阳一天的运动轨迹来判断是否可以装，或者避开阴影至多可以装多少规模。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。
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