在太陽光的照射下，將太陽電池元件產生的電能通過控製器的控製給蓄電池充電或者在滿足負載需求的情況下直接給負載供電，如果日照不足或者在夜間則由蓄電池在控製器的控製下給直流負載供電，對於含有交流負載的太陽能發電係統而言，還需要增加逆變器將直流電轉換成交流電。
太陽能發電是利用太陽能電池方陣將太陽能輻射能轉換為電能的光電技術來工作的。太陽能發電按照運行方式可分為並網光伏發電和離網光伏發電。
1.並網光伏發電是與電網相連並向電網輸送電力的光伏發電係統。它是光伏發進入大規模商業化發電階段，並網光伏太陽能電站成為電力工業組成部分的重要發展方向，是當今世界光伏發電技術發展的主流趨勢。並網係統由太陽能電池方陣、係統控製器、並網逆變器等組成。
2.離網光伏太陽能發電是指沒有與電網相聯接獨立供電的光伏係統。離網光伏太陽能電站主要應用於遠離公共電網的無電地區和一些特殊場所。獨立係統由光伏組件、係統控製器、蓄電池組、直流/交流逆變器等組成。
以下分別是圖解太陽能發電原理圖，並網發電和離網發電的原理圖：