地球上最根本的能源是太阳能。煤、石油中的化学能是由太阳能转化而成的，风能、生物能、海洋能等其实也都来自太阳能。太阳每年辐射到地球表面的能量为50×1018kＪ，相当于目前全世界能量消费的1.3万倍，真可谓取之不尽用之不竭，因此利用太阳能的前景非常诱人。阳光普照大地，单位面积上所受到辐射热并不大，如何把分散的热量聚集在一起成为有用的能量是问题的关键。太阳能的利用方式是光热转化或光电转化。
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装在玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很有讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性。随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温度较低的在100 ℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温度在100 ℃～300 ℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达300 ℃以上，可以供发电站使用。70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳大利亚等国家安装家用太阳能热水器的住宅很多(10%～35％)。80年代在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池、光伏打电池。它们具有安全可靠、无噪声、无污染、不需燃料、无需架设输电网、规模可大可小等优点，但需要占用较大的面积，因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少，多晶硅（Si）、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉(ＣdＴe)、硒化铜铟(CuInSe）等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子按一定方向流动而形成电流。光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。
对于利用阳光发电，在美国有Solar2000计划，目标是到2000年美国太阳能电池总产量达1400 ＭW。日本在20世纪70年代就制定了“阳光计划”。近年来，德国的ELDURADO计划等也都是致力于太阳能的开发利用。我国自80年代起也开始了太阳能电池的研究，引进了国际先进的技术。太阳能电池现已有小批量生产，受到西藏无电地区牧民们的欢迎。这种小的太阳能发电装置可以为一台彩色电视机和一部卫星接收机提供电源，或为家庭照明和家用电器供电。
