太阳能电池发电系统（又称光伏发电系统），从大类上分为离网光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。目前应用比较广泛的光伏发电系统，主要是在偏远地区可以作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，在城市太阳能光伏建筑集成并网发电得到了快速发展，光伏发电与建筑一体化是太阳能光伏与建筑的完美结合，属于分布式发电的一种。它能够减少电网用电，大大减轻公共电网的压力，就近向电网输送电力。
一、并网光伏发电系统
所谓并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后，直接接入公共电网。 考虑到太阳能光伏发电的固有特点，节约投资，省略蓄电池组并减少充、放电转换带来的损耗，当今世界太阳能发电有80﹪是并网发电。如下图所示，是一个并网发电系统示意图。
二、光伏离网发电系统（独立的电源使用）
太阳能光伏组件组成太阳电池方阵，在阳光充足情况下，一方面给负载供电（直流负载，若交流负载需要逆变器），另一方面给蓄电池组充电，晚上依靠蓄电池组放电供负载使用（如下图示意）。
在方阵工作时，阻塞二极管防止向电池方阵反充电，止逆二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.6?0.8V；肖特基或锗管0.3V左右。（一般选择压降小的）
光伏发电系统的规模依用户要求而异，按负载增加配置。
1、简单的直流供电系统
2、带蓄电池的直流（交流）供电系统
如果有交流负载，还需要1逆变器将直流电变为负载需要的交流电。
3、市电互补光伏发电系统
三、光伏发电与建筑一体化
把分装好的光伏组件，根据用户现场不同的供电负荷的需要，设计、配置安装太阳能光伏发电系统。在城市将太阳能光伏发电与建筑装饰结合起来，安装在建筑物屋顶或光伏幕墙，是光伏发电系统与建筑装饰美化联用一体化解决方案的典范。