农业现代化离不开设施农业，设施农业由于成本高、投入大，不适宜单户经营，需要形成规模化、专业化的经营模式。我国的光伏产业在发展迅速的同时也遇到了很多问题，例如资源丰富区与消纳区距离过远，长途输电经济性不足;东部人口密集区，虽然消纳能力强但土地匮乏。光伏农业为此应用而生，在不改变土地使用和使用属性的情况下，实现光伏电站和设施农业成本共摊，共同高效发展。
玻璃温室大棚可以看做是光伏大棚的雏形，随着农业和光伏的进一步发展，一些企业开始尝试开发农业光伏大棚，并随着国内光伏市场快速发展，农业光伏发展也逐步加快，其模式也开始扩展，从传统的农业光伏大棚向渔、林业等方向拓展，根据国家发改委公布的审批情况，仅到2013年底，有2.9GW的农业光伏和渔光互补项目获得审批。国家各部委也先后出台相关的支持政策。
根据光伏农业标准化委员会专家论证，光伏农业的初步定义为：在农业之上服务农业、有利于农业发展和效益提高的光电与农业复合系统。目前具体模式主要有：
1、光伏种植
将光伏和种植业结合在一起，具体包括光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中药材、光伏荼园、光伏果园、光伏林业等。
2、光伏养殖
将光伏和畜牧养殖结合在一起，具体模式有光伏畜牧(牛、羊、猪、鸡、鸟类等)，以及光伏渔业(淡水养殖、海水养殖及水面光伏等)。
3、光伏水利
将光伏和水利设施相结合，包括农业灌溉、人畜饮水、林业灌溉及荒漠化治理。
4、光伏村舍
结合美丽乡村建设，把光伏应用到农村建筑中。
随着农业光伏的快速发展，一些问题也凸显出来，最主要的问题集中在土地、补贴以及融资等方面。
目前农业光伏的主导角色不明确，在实施中往往存在轻农重光、农光组合不合理的问题，投资企业更多追求光伏项目的效率，不考虑农作物的需求无法实现1+1>2的目标。
此外土地问题有待解决，能源光伏项目大多建设在国家规定的基本农田红线内，属于不可改变土地使用性质的用地，加之由于规模化开发，往往从单户农民手中征收土地，如果农民没有享受到切实的利益，就对农业光伏有疑虑而不认可，土地征收就会遇到困难。
此外，由于前期投入大，回报周期较长，银行对光伏项目贷款审核严格，农业光伏项目获得融资难。
有关专家建议，一方面要确立农业光伏的运营模式，一方面在金融支持政策方面要加大力度，多方入手，共同推进农业光伏的发展。
