在太阳光的照射下，将太阳电池元件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的太阳能发电系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。
太阳能发电是利用太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能的光电技术来工作的。太阳能发电按照运行方式可分为并网光伏发电和离网光伏发电。
1.并网光伏发电是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。它是光伏发进入大规模商业化发电阶段，并网光伏太阳能电站成为电力工业组成部分的重要发展方向，是当今世界光伏发电技术发展的主流趋势。并网系统由太阳能电池方阵、系统控制器、并网逆变器等组成。
2.离网光伏太阳能发电是指没有与电网相联接独立供电的光伏系统。离网光伏太阳能电站主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所。独立系统由光伏组件、系统控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等组成。
以下分别是图解太阳能发电原理图，并网发电和离网发电的原理图：