'태양광 발전설비'는 태양 빛을 직접 전기에너지로 변환하는 발전장치로서 햇빛을 받아 전기를 발생시키는 태양전지로 구성된 모듈과 전력변환장치(인버터)로 구성되어 있다. 태양광 모듈은 태양전지를 직병렬 연결하여 장기간 자연환경 및 외부 충격에 견딜 수 있는 구조로 만들어진 형태를 말하고 있으며 태양광 발전설비로 얻은 태양광 에너지는 태양광 발전 시스템을 이용하여 빛 에너지를 모아 전기로 바꾼다. 이 태양광 발전 시스템은 몸에 나쁜 공해를 만들지 않고, 연료도 필요 없으며 소리도 나지 않아 조용하고 쉽게 설치 할 수 있으며 오랫동안 사용 할 수 있다.

태양광 발전시스템의 구성기기는 태양에너지가 입사되어 전류를 생성시키는 △태양전지, 모듈에서 발생한 직류(DC) 전력을 모아 인버터로 전달하는 기기인 △접속함, 태양전지에서 생산된 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 바꾸는 △인버터, 낮에 생산된 전기를 밤에 사용할 수 있도록 전기를 저장하는 기기인 △축전지, 시스템의 상태를 파악하고 고장 및 이상을 진단하는 △모니터링 시스템이 있으며 추가설비로 장마철이나 태풍 등의 영향으로 비교적 장기간 태양전지가 작동할 수 없는 경우에 대비해 △보조발전기가 있다.

태양전지의 가장 기본구성인 △셀(CELL)은 반도체의 일종으로 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생한다. 광전효과(photoelectric effect)란, 금속 표면에 빛을 비추면 그 빛 에너지를 흡수한 전자가 금속 표면에서 방출되면서 전류가 자유롭게 형성되는 것을 뜻하며 특수 반도체를 사용하여 셀하나로는 발생하는 전압이 낮기 때문에 여러 장을 사용하여 모듈로 구성하게 된다. △모듈은 태양전지 셀(CELL)을 모아서 만든, 필요한 전력을 얻을 수 있는 최소 단위로 소위 태양광 패널이라 불린다.

구조물에 설치를 위해 모듈을 더 구성하는 것을 어레이(시스템)라고 한다. 일반적으로 태양광을 설치한 건물 등에 많이 볼 수 있으며, 어레이는 여러 모듈의 직렬이나 병렬로 연결하여 원하는 발전 전력을 만들어 낼 수 있다.

태양광 발전은 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 기술로 크게 태양전지로 구성된 모듈과 축전지 및 전력변환장치로 구성되어 있으며 태양전지에 의한 발전원리를 살펴보면, 태양에너지를 전기에너지로 변화할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 조사(照射)하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한다. 금속과 반도체의 접촉을 이용한 것으로는 셀렌광전지, 아황산구리 광전지가 있고, 대표적으로 반도체 PN접합을 사용한 것으로는 태양전지로 이용되고 있는 실리콘 광전지가 있다.

PN접합에 의한 발전원리를 살펴보면, 태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative)형의 반도체와 P(positive)형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있으며 이들 반도체의 경계 부분을 PN접합(PN-junction)이라 일컬어진다. 이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체내에서 (+)와 (-)의 전기를 갖는 입자(정공(正孔:hole), 전자(電子:electron))가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이지만, 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로, 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 된다. 이 때문에 앞면과 뒷면을 붙여 만든 전극에 전구, 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는데 이것이 태양전지의 PN접합에 의한 태양광발전의 원리이다.

태양광의 장점으로는 에너지원이 청정하고 무제한 얻을 수 있으며, 필요한 장소에서 필요한 만큼 발전이 가능하다는 것이다. 또한 유지보수가 용이하고 무인화가 가능하며 대체로 긴 수명(20년 이상)을 가진다. 그러나 단점으로는 전력생산량이 지역별 일사량에 따른 의존도가 높다는 것과 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적이 필요하다. 이 밖에 설치장소가 한정적이고 시스템 비용이 고가여서 초기투자비와 발전단가가 높다.