光伏发电利用太阳能光照，利用太阳能电池将光能转换成电能。光伏发电包括三个主要子系统：光伏阵列、直流-交流转换器（逆变器）和电池储能系统。
具体来说，光伏模块是光伏阵列的核心部分，由多个太阳能电池板组成。当太阳能照射到光伏电池板上时，光子能够激发出电子，形成电流。这些电池板通过阳极和阴极之间的导线连接，并串联或并联组装成一个光伏阵列，电流通过电缆输送到逆变器进行转换。逆变器将光伏阵列产生的直流电转换为交流电，以供家庭、企业或公用电网使用。在某些情况下，光伏阵列产生的电气能量需要在行业堆积存储。因此，光伏阵列通常与储能系统相结合，以便在夜间或天气不好的情况下继续为电网提供电力。
光伏发电所需的主要设备包括：
1.光伏电池板：将太阳光效率转换成电能。
2.逆变器：将直流电转换为交流电，以适配室内用电要求。
3.电池储能系统：可根据实际需要来选择，以实现光伏发电的能量存储。
4.支架和架构：用来安装光伏电池板的支撑架和支撑结构。
5.电缆和接线盒：将光伏电池板、逆变器和电池储能系统进行连接和传输。
为了计算光伏发电量，需要考虑光伏阵列的装机容量、太阳光照时间、温度等因素。光伏发电量的计算公式为：光伏发电量= 光伏阵列的装机容量 x 太阳辐射总量 x 光伏组件发电效率。其中，太阳辐射总量可根据具体地理位置和气象数据来预估，光伏组件发电效率取决于光伏电池板的设计和质量。
光伏发电量是由光伏电站产生的电能总量，通常用千瓦时（kWh）来计量。计算光伏发电量的基本公式为：
光伏发电量= 光伏电池板的装机容量太阳辐射总量光伏组件发电效率
其中：
-光伏电池板的装机容量：光伏电站装置光伏板面积大小，一般以瓦特（W）为单位，例如一个10千瓦的光伏电站即10,000瓦。
-太阳辐射总量：太阳辐射总量是光伏电站接收到的太阳辐射总能量，通常以每平方米千瓦时（kWh/m2)为单位。此值受地理位置、气象条件和时间等多方面因素影响。
-光伏组件发电效率：光伏组件发电效率是光伏板将太阳能转化为电能的效率，是光伏电站的重要性能参数。此值也受光伏电池板的材质和设计影响，一般在14%到24%之间。
例如，一个光伏电站的装机容量为100千瓦，太阳辐射总量在该地区的平均值为1500 kWh/m2/年，光伏组件发电效率为18%，则其年发电量计算如下：
光伏发电量= 100kW 1500kWh/m2/年18%= 27000kWh/年
因此，这个光伏电站每年将可以产生27000千瓦时的电能。实际发电量会受到实际运行中的因素影响，如天气、温度、损失、组件老化等。
