從太陽(yáng)能獲得電力，需通過(guò)太陽(yáng)電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同。要使太陽(yáng)能發(fā)電真正達到實(shí)用水平，一是要提高太陽(yáng)能光電變換效率并降低其成本，二是要實(shí)現太陽(yáng)能發(fā)電同的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉換效率為15%左右，高可達23%，在太陽(yáng)能電池中光電轉換，但其制造成本高。單晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命一般可達15年，高可達25年。多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉換效率為14%到16%，其制作成本低于單晶硅太陽(yáng)能電池，因此得到大量發(fā)展，但多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命要比單晶硅太陽(yáng)能電池要短。

通過(guò)水或其他工質(zhì)和裝置將太陽(yáng)輻射能轉換為電能的發(fā)電方式,稱(chēng)為太陽(yáng)能熱發(fā)電。先將太陽(yáng)能轉化為熱能，再將熱能轉化成電能，它有兩種轉化方式：一種是將太陽(yáng)熱能直接轉化成電能，如半導體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉換，以及磁流體發(fā)電等；另一種方式是將太陽(yáng)熱能通過(guò)熱機（如汽輪機）帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電，與常規熱力發(fā)電類(lèi)似，只不過(guò)是其熱能不是來(lái)自燃料，而是來(lái)自太陽(yáng)能。太陽(yáng)能熱發(fā)電有多種類(lèi)型，主要有以下五種：塔式系統、槽式系統、盤(pán)式系統、太陽(yáng)池和太陽(yáng)能塔熱氣流發(fā)電。 種是聚光型太陽(yáng)能熱發(fā)電系統，后兩種是非聚光型。 一些發(fā)達國家將太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)作為國家研發(fā)，制造了數十臺各種類(lèi)型的太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站，已達到并網(wǎng)發(fā)電的實(shí)際應用水平。 [1]

聚焦式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統的傳熱工質(zhì)主要是水、水蒸汽和熔鹽等，這些傳熱工質(zhì)在接收器內可以加熱到攝氏450度然后用于發(fā)電。此外，該發(fā)電方式的儲熱系統可以將熱能暫時(shí)儲存數小時(shí)，以備用電高峰時(shí)之需。

太陽(yáng)能發(fā)電是利用電池組件將太陽(yáng)能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置。太陽(yáng)能電池組件（Solar cells）是利用半導體材料的電子學(xué)特性實(shí)現P-V轉換的固體裝置，在廣大的無(wú)電力網(wǎng)地區，該裝置可以方便地實(shí)現為用戶(hù)照明及生活供電，一些發(fā)達國家還可與區域電網(wǎng)并網(wǎng)實(shí)現互補。目 前從民用的角度，在國外技術(shù)研究趨于成熟且初具產(chǎn)業(yè)化的是"光伏--建筑（照明）一體化"技術(shù)，而國內主要研究生產(chǎn)適用于無(wú)電地區家庭照明用的小型太陽(yáng)能發(fā)電系統。
太陽(yáng)能發(fā)電系統主要包括：太陽(yáng)能電池組件（陣列）、控制器、蓄電池、逆變器、用戶(hù)即照明負載等組成。其中，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統，控制器和逆變器為控制保護系統，負載為系統終端。

控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統始終處于發(fā)電的大功率點(diǎn)附近，以獲得率。而充電控制通常采用脈沖寬度調制技術(shù)即PWM控制方式，使整個(gè)系統始終運行于大功率點(diǎn)Pm附近區域。放電控制主要是指當電池缺電、系統故障，如電池開(kāi)路或接反時(shí)切斷開(kāi)關(guān)。目 前日立公司研制出了既能跟蹤調控點(diǎn)Pm，又能跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)參數的"向日葵"式控制器，將固定電池組件的效率提高了50%左右。

在太陽(yáng)能發(fā)電系統中，系統的總效率ηese由電池組件的PV轉換率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等組成。但相對于太陽(yáng)能電池技術(shù)來(lái)講，要比控制器、逆變器及照明負載等其它單元的技術(shù)及生產(chǎn)水平要成熟得多，而且系統的轉換率只有17%左右。因此提高電池組件的轉換率，降低單位功率造價(jià)是太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的和難點(diǎn)。太陽(yáng)能電池問(wèn)世以來(lái)，晶體硅作為主角材料保持著(zhù)統治地位。對硅電池轉換率的研究，主要圍繞著(zhù)加大吸能面，如雙面電池，減小反射；運用吸雜技術(shù)減小半導體材料的復合；電池超薄型化；改進(jìn)理論，建立新模型；聚光電池等。

太陽(yáng)能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現以晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。

P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。當光線(xiàn)照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，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(fā)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(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì )有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。