太阳能发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程和机械运动，不存在机械磨损。在太阳光的照射下，将太阳电池元件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生跃迁，成为自由电子，在PN结两侧集聚形成电位差。万物生长靠太阳。

 一个发电系统一天要给用户供多少电能，这就决定了储能设备的容量问题，发电系统每天供给用户用电量越多，储能设备的容量要求越大。太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用太阳能发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

太阳能发电的原理是太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；在目前的技术发展水平下，有些太阳能的利用已具经济性。一些光子吸收的太阳能，半导体产生电子 - 空穴对中，被称为“光生载流”时，两个相反电极性，带负电荷的电子，正电荷的空穴。