太陽能光伏系統，也稱為光生伏特或簡稱光伏（Photovoltaics），是指利用光伏半導體材料的光生伏特效應而將太陽能轉化為直流電能的設施。該系統的核心設備是太陽能電池板，而用來發電的半導體材料主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化鎘等。

太陽能光伏系統的工作原理是基于光伏效應。當光線照射在太陽能電池上時，并在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發，以致產生電子－空穴對。界面層附近的電子和空穴在復合之前，將通過空間電荷的電場作用被相互分離。電子向帶正電的N區和空穴向帶負電的P區運動。通過界面層的電荷分離，將在P區和N區之間產生一個向外的可測試的電壓。此時可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。

太陽能光伏系統主要由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。根據應用環境和需求的不同，太陽能光伏系統可以分為離網光伏發電系統、并網光伏發電系統和分布式光伏發電系統。

太陽能光伏系統具有諸多優點，如太陽能取之不盡、用之不竭，且隨處可得；不用燃料，運行成本很低；發電沒有運動部件，不易損壞，維護簡單；發電不會產生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環境無不良影響，是理想的清潔能源。

然而，太陽能光伏系統也存在一些缺點，如地面應用時有間歇性和隨機性，發電量與氣候條件有關；能量密度較低；價格仍比較貴，初始投資高等。

太陽能光伏系統已廣泛應用于工業領域廠房、商業建筑、農業設施和公共設施等多個領域，成為推動全球能源綠色低碳轉型進程中的重要構成部分。隨著技術的進步和政策的支持，太陽能光伏系統的發展前景十分廣闊。