光伏發(fā)電具有十分廣泛的應(yīng)用，只要有太陽照射就可以應(yīng)用光伏發(fā)電。光伏組件為直流源，且其輸出電壓及電流隨太陽輻射、溫度及負載而變化。因此光伏發(fā)電的應(yīng)用需要電力電子變換器等其他一系列設(shè)備組成自身特點的系統(tǒng)，稱為光伏發(fā)電系統(tǒng)。

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)功率較小，安裝靈活，并且節(jié)省了化石燃料的使用，故其應(yīng)用范圍較廣。如太陽能飛機、太陽能船、太陽能電動車等交通工具的應(yīng)用和太陽能路燈、信號燈、航標燈廣告牌等燈具的應(yīng)用。以及在電網(wǎng)無法連接到的山區(qū)居民分散的牧區(qū)等偏遠地區(qū)的生活用電等，均有離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用。

最簡單的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是直聯(lián)系統(tǒng)，將光伏方陣受光照時發(fā)出的直流電直接供給負載使用，中間沒有儲能設(shè)備及電能變換設(shè)備，負載值在有光照時才能工作，這種直聯(lián)系統(tǒng)早期在偏遠地區(qū)或草原上應(yīng)用，如太陽能水泵，但其效率及實用性低。

通常離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有光伏陣列、充放電電控制器、逆變器、儲能電池和負載等部分組成。

光伏陣列容量較大時需加匯流箱及配電箱等設(shè)備，光伏陣列將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能，送至逆變器或經(jīng)過匯流箱送至逆變器由逆變器，將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，給交流負載供電。

光伏陣列容量較小，電壓較低時，一般通過充放電控制器與儲能單元進行能量交換，并將其升壓至逆變器輸入電壓要求，再進行逆變，供交流負載用電。

光伏陣列容量較大，其電壓較高、并聯(lián)數(shù)較多時，通過匯流箱將多個并聯(lián)的光伏陣列輸出的電能匯流，再通過逆變器逆變給交流負載供電，或者通過DC/DC變換器給直流負載供電。

當(dāng)太陽能充足、負載用電有剩余時，將發(fā)出多余的電能通過充放電控制器存儲在蓄電池中；當(dāng)光照較差，發(fā)電量不能滿足負載時，充放電控制器釋放蓄電池中存儲的電能供負載使用。

負載對供電可靠性要求較高的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，為了減小系統(tǒng)失電小時數(shù)，若完全由光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，其光伏組件及蓄電池容量需要很大，導(dǎo)致一次投資成本過大。因此，離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)實際情況，通過經(jīng)濟分析，可增加輔助電源，以此來降低系統(tǒng)建設(shè)成本。

當(dāng)遇到連續(xù)陰雨天，光伏電池板發(fā)電量不足，且蓄電池中電能耗盡時，啟動輔助電源（如柴油發(fā)電機等）給負載供電，可大大提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電可靠性。