早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代以后，随着现代工业化发展，化石能源正在一天天减少，碳排放量对环境的危害日益突出，全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，其中太阳能以其独有的优势，成为人们关注的焦点。太阳辐射能是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多，应用范围日益广阔，市场规模逐步扩大。

迄今为止，光伏发电经历了漫长的发展过程：① 从天上到地面：主要是1973年第一次石油危机，太阳电池从主要作为空间电源向地面应用发展；② 从独立系统到并网发电：从环保角度出发，由于少用或不用化学蓄电池，并网光伏发电系统比离网的独立光伏系统更科学和环境友好；③ 从屋顶系统到与建筑结合或光伏建筑一体化：从单纯的将光伏组件安装在屋顶上，发展成为太阳电池组件作为建筑材料的一部分。

光伏发电系统与建筑结合的早期形式主要是“屋顶计划”，这是德国率先提出的方案和具体实施的。德国和我国的有关统计表明，建筑耗能占总能耗的三分之一，光伏发电系统最核心的部件就是太阳电池组件，太阳电池组件通常是一个平板状结构，经过特殊设计和加工，完全可以满足建筑材料的基本要求。因此，光伏发电系统与一般的建筑结合，即通常简称的光伏建筑一体化应该是太阳能利用最佳形式。

从简单的使用和安装太阳电池板，到现在能够把太阳电池板和建筑进行比较好的结合，使得太阳能光伏发电得到更广阔的发展空间，“光伏发电与建筑物集成化”（Building- integrated photovoltaics）的概念在1991年被正式提出，是将太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能发电组件替代建筑物的某一部分，把建筑、技术和美学融为一体，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响。利用太阳能设施完全取代或部分取代传统的玻璃幕墙，可减少成本，提高效益。目前，世界上只有德国、西班牙、日本、葡萄牙等少数国家拥有这种建筑。

在我国，光伏建筑一体化是在2006年9月30日深圳太阳能学会年会上首次提出，并有8个单位作报告，介绍他们在建筑物的设计中，用电池片取代房瓦和外墙装修的人造石板，并统一安排建筑物和光伏发电系统一体化设计，使光伏系统合理分布在房顶和墙体中，取得了显著降低光伏建筑造价的效果。当时的说法是，可以在一体化设计中，消化掉光伏系统增加的成本，这是一个意义重大的概念突破。在这次会议上，建筑领域的代表介绍了光伏建筑相关的另一个重要概念，“零能耗建筑”，一旦光伏建筑的发电量达到能够满足住户生活需求。则称之为“零能耗建筑”。