太陽能光伏發(fā)電系統的設計分為軟件設計和硬件設計，且軟件設計先于硬件設計。軟件設計主要包括：負載用電量的計算，太陽能電池方陣輻射量的計算，太陽能電池、蓄電池用量的計算以及兩者之間相互匹配的優(yōu)化設計，太陽能電池方陣安裝傾角的計算，系統運行情況的預測和系統經濟效益的分析等。硬件設計主要包括：負載的選型及必要的設計，太陽能電池和蓄電池的選型，太陽能電池支架的設計，逆變器的選型和設計，以及控制、測量系統的選型和設計。對于大型太陽能光伏發(fā)電系統，還有光伏電池方陣場的設計、防雷接地的設計。
太陽能光伏發(fā)電系統設計的總原則是，在保證滿足負載供電需要的前提下，確定使用更少的太陽能電池組件功率和蓄電池容量，以盡量減少初始投資。系統設計者應當知道，在光伏發(fā)電系統設計過程中做出的每個決定都會影響造價。由于不適當的選擇，可輕易地使系統的投資成倍地增加，而且未必就能滿足使用要求。在決定要建立一個獨立的太陽能光伏發(fā)電系統之后，可按下述步驟進行設計：計算負載，確定蓄電池容量，確定太陽能電池方陣容量，選擇控制器和逆變器，考慮混合發(fā)電的問題等。
在進行光伏系統的設計之前，需要了解并獲取一些進行計算和選擇必需的基本數據：光伏系統現場的地理位置，包括地點、緯度、經度和海拔；該地區(qū)的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量以及散射輻射量；年平均氣溫和最高、最低氣溫，最長連續(xù)陰雨天數，最大風速以及冰雹、降雪等特殊氣象情況等。
