光伏發電系統是一種利用太陽能電池（太陽電池板組件）將太陽光能直接轉化爲電能的發電裝置。
光伏發電系統主要包含太陽能電池板、蓄電池組（用於存儲電能）、充放電控制器（防止蓄電池過充或過放）和逆變器（將直流電轉換爲交流電）等部件。太陽能電池板是核心部分，它利用半導體材料的光生伏特效應，將太陽光能轉化爲直流電能。
光伏發電系統可分爲獨立光伏發電系統、併網光伏發電系統和分佈式光伏發電系統。這種系統既適用於邊遠無電地區的生活供電，也廣泛用於交通、通信、石油、海洋、氣象、航天等領域。光伏發電具有高可靠性、長使用壽命和不污染環境的優點，並且既可以獨立發電也可以併網運行。