太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，生質能，水能等等。本文所提的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
地球有者豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。目前，我國太陽能產業規模已位居****，是全球太陽能熱水器生產量和使用量*大的國家和重要的太陽能光伏電池生產國。我國比較成熟太陽能產品有兩項：太陽能光伏發電系統和太陽能熱水系統。隨者中國《可再生能源法》的頒布和實施，京都議定書全球對節能減排要求的提高，所有的這些都為中國太陽能產業帶來極大的機遇。
太陽能光伏電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了躍遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的的實質是：光子能量轉換成電能的過程。
目前,許多國家正在制訂中長期太陽能開發計劃,準備在21世紀大規模開發太陽能，美國能源部推出的是國家光伏計劃,日本推出的是陽光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內容，該計劃在單晶硅和**器件、薄膜光伏技術、PVMaT、光伏組件以及系統性能和工程、光伏應用和市場開發等5個領域開展研究工作。歐洲地區更對太陽能組件提出補助方案,引導全民使用太陽能光伏產品，起其產業可以大力發展。
美國還推出了"太陽能路燈計劃",旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電,根據計劃,每盞路燈每年可節電800 度。日本也正在實施太陽能"7萬套工程計劃"，日本準備普及的太陽能住宅發電系統,主要是裝設在住宅屋頂上的太陽能電池發電設備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司。一個標準家庭可安裝一部發電3000瓦的系統。歐洲則將研究開發太陽能電池列入有名的"尤里卡"高科技計劃，推出了"10萬套工程計劃"。這些以普及應用光電池為主要內容的"太陽能工程"計劃是目前推動太陽能光電池產業大發展的重要動力之一。
目前,美國和日本在世界光伏市場上占有*大的市場份額。美國擁有世界上*大的光伏發電廠,其功率為7MW,日本也建成了發電功率達1MW的光伏發電廠。全世界總共有23萬座光伏發電設備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于**地位。
20世紀90年代以來,全球太陽能電池行業以每年15%的增幅持續不斷地發展。據Dataquest發布的*新統計和預測報告顯示,美國、日本和西歐工業發達國家在研究開發太陽能方面的總投資,1998年達570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達820億美元;2002年有望突破1000億美元。我國對太陽能電池的研究開發工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導體的研究工作已經列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發的重點放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家發改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發計劃，發改委"光明工程"將籌資100億元用于推進太陽能發電技術的應用，2005年國內太陽能發電系統總裝機容量達到300兆瓦。
2002年，國家有關部委啟動了"西部省區無電鄉通電計劃"，通過太陽能和小型風力發電解決西部七省區無電鄉的用電問題。這一項目的啟動大大刺激了太陽能發電產業，國內建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產量迅速增加。我國目前已有10條太陽能電池生產線,年生產能力約為4.5MW,其中8條生產線是從國外引進的,在這8條生產線當中,有6條單晶硅太陽能電池生產線,2條非晶硅太陽能電池生產線。
目前國內太陽能硅生產企業主要有洛陽單晶硅廠、河北寧晉單晶硅基地和四川峨眉半導體材料廠等廠商，其中河北寧晉單晶硅基地是世界*大的太陽能單晶硅生產基地，占世界太陽能單晶硅市場份額的25％左右。
在太陽能電池材料下游市場，目前國內生產太陽能電池的企業主要有無錫尚德、南京中電、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、蘇州阿特斯、常州天合、云南天達光伏科技、寧波太陽能電源、京瓷（天津）太陽能等公司，總計年產能在800MW以上。
目前,太陽能電池的應用已從**領域、航天領域進入工業、商業、農業、通信、家用電器以及公用設施等部門，尤其可以分散地在邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村使用，以節省造價很貴的輸電線路。但是在目前階段，它的成本還很高，發出1kW電需要投資上萬美元，因此大規模使用仍然受到經濟上的限制。
但是，從長遠來看，隨著太陽能電池制造技術的改進以及新的光—電轉換裝置的發明，各國對環境的保護和對再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實可行的方法，而產業的應用市場化爆發點就是轉換率和太陽能發電組件的發電成本,元/度成本能夠降低到目前購電成本再加上政策扶持。
