Một hệ thống điều khiển năng lượng mặt trời bao gồm các tấm pin mặt trời, pin, bộ điều khiển và tải.
Bộ điều khiển năng lượng mặt trời là thiết bị dùng để điều khiển việc sạc pin bằng các tấm quang điện và cung cấp điện áp điều khiển tải cho các thiết bị nhạy cảm với điện áp. Nó điều chỉnh và kiểm soát các điều kiện sạc và xả của pin và kiểm soát công suất đầu ra của các tấm pin mặt trời và pin đến tải theo nhu cầu điện năng của tải. Nó là bộ phận điều khiển cốt lõi của toàn bộ hệ thống cung cấp năng lượng quang điện. Nó được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống cung cấp điện cho thiết bị liên lạc hoặc giám sát ở vùng sâu vùng xa. Điều khiển sạc và điện áp điều khiển tải của bộ điều khiển hoàn toàn có thể điều chỉnh được và nó có thể hiển thị điện áp pin, điện áp tải, điện áp mảng năng lượng mặt trời, dòng sạc và dòng tải.
Hầu như tất cả các hệ thống phát điện năng lượng mặt trời chạy bằng pin đều yêu cầu bộ điều khiển sạc/xả năng lượng mặt trời. Chức năng của bộ điều khiển sạc/xả năng lượng mặt trời là điều chỉnh năng lượng được cung cấp từ các tấm pin mặt trời đến pin. Việc sạc pin quá mức làm giảm đáng kể tuổi thọ của pin và trong trường hợp xấu nhất sẽ làm hỏng pin cho đến khi không thể sử dụng được.

Bộ điều khiển năng lượng mặt trời sử dụng bộ vi xử lý CPU tốc độ cao và bộ chuyển đổi A/D có độ chính xác cao, biến nó thành hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu của máy vi tính. Nó có thể thu thập-trạng thái vận hành hiện tại của hệ thống quang điện một cách nhanh chóng và theo thời gian thực, lấy thông tin vận hành của trạm PV bất kỳ lúc nào và tích lũy dữ liệu lịch sử chi tiết của trạm PV, cung cấp cơ sở chính xác và đầy đủ để đánh giá tính hợp lý của thiết kế hệ thống PV và xác minh độ tin cậy của các thành phần hệ thống. Ngoài ra, bộ điều khiển năng lượng mặt trời còn có khả năng truyền dữ liệu truyền thông nối tiếp, cho phép quản lý tập trung và điều khiển từ xa nhiều trạm biến áp của hệ thống PV.
Bộ điều khiển năng lượng mặt trời thường có sáu mức điện áp danh định: 12V, 24V, 48V, 110V, 220V và 600V.
Hiện tại, bộ điều khiển đang phát triển theo hướng đa{0}}chức năng, có xu hướng tích hợp các thành phần điều khiển, bộ biến tần và hệ thống giám sát truyền thống.