其工作原理是，硅片，太阳辐射能量经过光伏阵列首先被转换成电能，然后由电力电子变换器变换后给负载供电。同时将多余的电能经过充电控制器后以化学能的形式储存在储能装置中。这样在日照不足时，储存在电池中的能量就可经过电力电子逆变器、滤波和工频变压器升压后变成交流220v、50 hz的电能供交流负载使用。太阳能发电的特点是白天发电，硅片回收，而负载往往却是全天候用电，因此在独立光伏发电系统中储能元件，工程上使用的储能元件主要是蓄电池。
用于光电转换的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、并联后并装在支架上，它可以输出几百瓦、几千瓦甚至的功率，是光伏发电系统的电能产生器。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固---，硅片回收价格，使用寿命一般可达15年，可达25年。多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的效率多晶硅太阳能电池)。
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