在太陽光的照射下，將太陽電池元件產生的電能通過控制器的控制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制器的控制下給直流負載供電，對于含有交流負載的太陽能發電系統而言，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并網光伏發電和離網光伏發電。
1.并網光伏發電是與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。它是光伏發進入大規模商業化發電階段，并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。并網系統由太陽能電池方陣、系統控制器、并網逆變器等組成。
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系統。離網光伏太陽能電站主要應用于遠離公共電網的無電地區和一些特殊場所。獨立系統由光伏組件、系統控制器、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，并網發電和離網發電的原理圖：