太阳能发电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组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，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的太阳能系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。
太阳能发电系统应用的基本形式可分为两大类：离网太阳能发电系统和并网太阳能发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市太阳能并网发电，主要是建设户用屋顶太阳能发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能发电系统的应用。
太阳能发电系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
太阳能发电系统具有以下的特点：
- 没有转动部件，不产生噪音；
- 没有空气污染、不排放废水；
- 没有燃烧过程，不需要燃料；
- 维修保养简单，维护费用低；
- 运行可靠性、稳定性好；
- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；
- 根据需要很容易扩大发电规模。