光伏發電是一種利用太陽能光伏電池將太陽光輻射能直接轉換為電能的發電方式，其核心在於光伏電池的光生伏特效應。
光伏發電的核心部件是光伏電池，這些電池通常由半導體材料製成，如矽、硒化銅等。當太陽光照射到這些材料上時，光子被半導體材料吸收，釋放出電子和空穴，形成電勢差，從而產生電流。光伏電池可以單獨使用，但更常見的是將多個電池組合成一個電池板（或組件），以產生更高的電壓和電流。這些電池板可以獨立運行，也可以與電網連線併網運行。光伏發電系統還包括控制器、逆變器、蓄電池等組成部分，用於管理電能的生產、存儲和轉換。
光伏發電是一種可再生、無污染的綠色能源，被廣泛套用於家庭、工業、公共設施等領域，對於減少溫室氣體排放、緩解環境污染具有重要意義。