太阳能光伏电池（称为光伏电池）用于将太阳光能直接转换成电能。
目前，基于硅的硅光伏电池广泛用于地面光伏系统，可分为单晶硅，多晶硅和非晶硅太阳能电池。
就能量转换效率和使用寿命等整体性能而言，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。
多晶硅的转换效率低于单晶硅，但它更便宜。
太阳能发电分为太阳能热发电和光伏发电。
一般而言，太阳能发电是指太阳能光伏发电，称为“光伏发电”。
光伏发电是通过利用半导体界面的光伏效应将光能直接转换成电能的技术。
该技术的关键组成部分是太阳能电池。
将太阳能电池串联封装并保护以形成大面积太阳能电池模块，然后与功率控制器等组合以形成光伏发电装置。
理论上，光伏发电技术可用于任何需要电力的场合，从航天器到家用电力，到兆瓦级发电站，小型到玩具，以及各地的光伏发电。
太阳能光伏发电的最基本组件是太阳能电池（片），例如单晶硅，多晶硅，非晶硅和薄膜电池。
其中，单晶和多晶电池的数量最多，非晶电池用于一些小型系统和计算器辅助电源。
单晶电池具有最高的转换率（入射光转换率约为18％），但其复杂的制造工艺导致稍微更昂贵的产品。
多晶电池的生产成本较低，但效率稍差（入射光转换率约为14％）。
薄膜光伏材料是通过在基板上沉积一层超薄光伏材料制成的，其成本低，转换效率约为8％。
光伏发电产品主要用于三个方面：一是为非电气场合提供电力;另一种是太阳能日常电子产品，如各种类型的太阳能充电器，太阳能路灯和太阳能草坪等;这已在发达国家广泛实施。
2008年北京奥运会的部分电力来自太阳能和风能。
据预测，太阳能光伏发电将占据21世纪世界能源消耗的重要席位，不仅要取代一些常规能源，还要成为世界能源供应的主体。
据估计，到2030年，可再生能源将占总能源结构的30％以上，太阳能光伏发电将占世界总电力供应的10％以上;到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电量的20％以上;到21世纪末，可再生能源将占能源结构的80％以上，而太阳能将占到60％以上。
