將太陽能直接轉換為電能的技術稱為光伏發(fā)電技術。在國際上，光伏發(fā)電技術的研究已有100多年的歷史。目前這一能源高端產品已經成熟。我國于1958年開始研究太陽電池，1971年首次成功地應用于我國發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星上。1973年開始將太陽電池用于地面。2002年，國家有關部門啟動“送電到鄉(xiāng)工程”，在西部七省區(qū)的近800個無電鄉(xiāng)所在地安裝光伏電站，該項目拉動了我國光伏工業(yè)快速發(fā)展。截止到2004年底，我國太陽電池的累計裝機已經達到6.5萬千瓦。
光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限制，因為陽光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設同期短的優(yōu)點。
光伏發(fā)電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件,所以,光伏發(fā)電設備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發(fā)電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和銅銦鎵硒薄膜電池等。
[編輯本段]光伏發(fā)電產業(yè)的發(fā)展
近幾年國際上光伏發(fā)電快速發(fā)展，2007年全球太陽能新裝容量達2826MWp，其中德國約占47%，西班牙約占23%，日本約占8%，美國約占8%。2007年，在太陽能光電產業(yè)鏈中有大量的投資集中到新產能的提升上。除此之外，太陽能光電企業(yè)在2007年間的貸款融資金額增長了近100億美元，使得該產業(yè)規(guī)模不斷擴大。雖然受金融危機影響，德國、西班牙對太陽能光伏發(fā)電的扶持力度有所降低，但其它國家的政策扶持力度卻在逐年加大。日本政府2008年11月發(fā)布了“太陽能發(fā)電普及行動計劃”，確定太陽能發(fā)電量到2030年的發(fā)展目標是要達到2005年的40倍，并在3-5年后，將太陽能電池系統(tǒng)的價格降至目前的一半左右。2009年還專門安排30億日元的補助金，專項鼓勵太陽能蓄電池的技術開發(fā)。2008年9月16日，美國參議院通過了一攬子減稅計劃，其中將光伏行業(yè)的減稅政策（ITC）續(xù)延2-6年。
中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國光伏發(fā)電產業(yè)于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩(wěn)步發(fā)展時期。太陽電池及組件產量逐年穩(wěn)步增加。經過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，中國光伏發(fā)電產業(yè)迅猛發(fā)展。
光伏技術可直接將太陽的光能轉換為電能，用此技術制作的光電池使用方便，特別是近年來微小型半導體逆變器迅速發(fā)展，促使其應用更加快捷。美、日、歐和發(fā)展中國家都制定出龐大的光伏技術發(fā)展計劃，開發(fā)方向是大幅度提高光電池轉換效率和穩(wěn)定性，降低成本，不斷擴大產業(yè)。目前已有80多個國家和地區(qū)形成商業(yè)化、半商業(yè)化生產能力，年均增長達16％，市場開拓從空間轉向地面系統(tǒng)應用，甚至用于驅動交通工具。據報道，全球發(fā)展、建造太陽能住宅（光電池作屋頂、外墻、窗戶等建材用）投資規(guī)模為600億美元，而到2009年還會再翻一倍達1200億美元，光伏技術制作的光電池有望成為21世紀的新能源。以下按其材料分類，展示光伏技術、產業(yè)及市場發(fā)展動向。