光伏发电是指利用设置在建筑等上的太阳能电池，将来自太阳的光能直接转变为电力的发电方式。作为支撑低碳社会的技术，可缓解住宅、楼宇及工厂的电力需求高峰等，在大型发电站的应用也在发展。
光伏发电在设置作为系统核心的太阳能电池方面很少受场所限制，从手表、建筑物屋顶、墙壁、场院到人造卫星，只要能承受太阳能电池的重量，在任何场所都能利用。
并且，还在开发重量较轻且可灵活变形的柔性太阳能电池、透明的柔性太阳能电池等，因此预计今后设置自由度将进一步提高。例如，可将太阳能电池铺设于曲面上，或者使窗玻璃全部为太阳能电池。
目前的光伏发电系统所面临的课题是，安装时的初期投资较高。全球各国都在实施推动采用的政策。在推广的过程中，性能提高、价格降低、施工技术普及都取得了进展，此外运用和保养成本也比较低，因此在全球范围需求迅速增大。日本由于从2009年11月开始实施剩余电力收购制度，尤其在住宅用途的相关需求扩大。
2012年7月，日本将开始实施“可再生能源固定价格收购制度”，该制度规定，电力运营商必须在一定期间内，以固定价格收购利用太阳能、风力、水力、地热及生物质所发的电力。
借助这些措施，以光伏发电为中心的可再生能源设备首先会在楼宇、工厂、发电站等公共及产业领域加速扩充。
同时，也将促进输出达到百万瓦级的大规模光伏发电系统的建设。以此前进行的实验成果为基础，电力公司、地方政府及企业目前正在各地积极建设百万瓦级太阳能设施。2012年以后将会陆续亮相。
在住宅、楼宇、工厂等建筑物上设置光伏发电系统，组合使用蓄电池是关键。白天将利用太阳能电池所发的电力储存于设置在建筑物内的蓄电池中，并在夜间供电。通过这种方法，能够使建筑物内的电力尽量实现自给自足。
并且，通过组合使用可利用互联网与电力公司交换数据的智能电表，还可简单地构筑建筑物内的能源管理系统以及地区智能电网。
