光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
无论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（光伏组件）、控制器、逆变器和电缆四大部分组成。
光伏电站按照规模来划分，主要可分为集中式和分布式这两大类。光伏电站的安装相较风电有较高的灵活性，不但可以大规模集中安装，还可以分布于建筑物表面、户外等多个场景中。
光伏系统大致上可以分为“自发自用，余电上网”、“自发自用，余电不上网”、“全额并网”、“离网”和“并/离网”五种模式。
这种光伏系统模式是大家最常见的一种模式，一般分布式光伏发电系统主要是采用这种模式。
光伏系统发出的电力可以首先满足自己的负荷使用，多余的电量可以卖给电网公司，防止造成浪费；若光伏所发的电量不充足负荷使用，即由电网供电补充。但是这种模式的接入需要与电网公司协商好相关售电协议，兼顾双方的利益。由电网公司安装双向智能电表，分别计量光伏电站的发电量和用户的用电量，并根据政策和协商电价支付或收取电费。
这种运营模式最大的缺点，是其收益模型不能固定，自发自用比例和余电上网比例始终在变化，电站融资、出售时评估价值会比实际产出可能会有所打折，甚至资方因为担心用户的未来经营状况而没有办法获得一个合理的资产价值。
自发自用的并网模式的显著特点是“并网不上网”。这一个模式的接入点是在电网公司计量表的下端，是完全的产权分界点私有侧。理论上电网公司不会干涉系统的接入，但是这一个模式要求光伏发电不可外送（至电网），因此必须有一套防逆流装置，当光伏电站所发电力超过负荷用电量时，这个防逆流装置必须将信号反馈给逆变器，逆变器将根据负荷情况做降容发电，以满足负荷用电需求并不向电网输电，达到光伏系统防逆流的功能。
这种光伏系统模式一般应用于用户侧用电负荷较大、且用电负荷持续、一年中很少有停产或半停产发生的情况下，或者就算放假期间，用户的用电维持负荷大小也足以消纳光伏系统发出的绝大部分电力，尽可能把光伏所发的电量用完，不会造成浪费。
这种并网模式是将光伏系统的交流输出直接接入电网的低压侧或高压侧，也就是产权分界的电网侧。这种方式系统所发出的电力被直接销售给了电网公司，而销售电价一般会用当地平均上网电价，用户的用电电价则保留原来的电价不变，所谓“收支两条线，各算各的账”。
这种模式直接上网卖电也是光伏应用的主流；因为其财务模型简单，并且相对可靠，乐于被投资者青睐。
这种离网模式也被叫做独立光伏发电站，是不依赖电网而独立运行的发电系统；这种发电系统由于不受地域的限制，使用很广泛，只要有阳光照射的地方就能安装使用，因此非常适合于偏远无电网地区、孤岛、渔船、户外养殖基地等，也可当作经常停电地区的应急发电设备。
但是这种发电系统由于必须配备蓄电池，且占据了发电系统一个比较高的成本。而且受储能电池常规使用的寿命的影响，需维护更换，增加了使用成本。所以经济性来说，很难得到大范围推广使用，因此不推荐用电方便的地方使用。
对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，又具有很强的实用性。特别是单纯未解决停电时的照明问题。因此，离网发电系统是专对于无电网地区或经常停电地区场所使用的。
这种并/离网模式的应用场景为经常停电，或者自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场景；
这一是利用光伏给负载供电，可设定在电价峰值时输出，减少电费开支；二是可以在电价谷段充电，峰段放电，利用峰谷差价赚钱；三是当电网正常供电时，该系统按正常并网系统一样运行，光伏发的电优先给负载供电，多余的电给电池储存或者卖给电网；当电网停电时，光伏还可继续发电，逆变器可以切换为离网工作模式，系统作为备用电源继续工作，光伏和蓄电池能够最终靠逆变器给重要负载供电，不造成浪费。
用户自用后多余的电可卖给国家，卖电的价格则按照当地燃煤脱硫机组标杆电价。