太阳这颗巨大的恒星，不停地通过核聚变反应向宇宙释放大量的能量，能到达地球的能量为太阳辐射总量的二十亿分之一，经大气层的反射和吸收，能到达陆地的约为1.7×10¹³kW，是地球上每年发电功率的几万倍。如果人类能有效地利用这些能量，那么未来的世界就不会为了能源的枯竭问题担忧了。

目前，人们利用太阳能的方式很多，主要利用太阳能加热、取暖、发电。我们现在可以使用太阳能热水器、太阳能灶、太阳能硅电池等，但是使用的范围还非常小。作为可再生能源中非常重要的太阳能，利用及发展的最完善的应该算是太阳能热水器。利用太阳辐射聚集热量，节约了电能。太阳能热水器的种类繁多，如整体式热水器、平板式热水器、真空管热水器。我国在研究开发太阳能热水器的领域中发展很快，中国的太阳能热水器产量居世界第一，如图5-1和图5-2所示。

图5-1 太阳能热水器与多能源产品以及多品类产品交叉应用趋势

图5-2 热水器领域中，承压水箱技术在诸品类中的技术共用

太阳能的发展方向是利用太阳能发电，太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用电池将太阳光能直接转化为电能。光伏电池被认为是目前世界上最有发展前途的一种可再生能源技术，如图5-3所示。(www.daowen.com)

图5-3 光热光电交叉应用趋势及其他技术融合的发展趋势

光伏电池发展最大的障碍就是发电成本过高，太阳能转化率低。各个国家都在通过各种方式来降低成本，促进光伏电池的发展。世界光伏工业在过去15年平均年增长率约为15%。20世纪90年代后期发展更迅速，太阳能电池产量从1996年的88.5MW，增加到2000年的287.7MW，平均年增长率达到31%以上。20年来光伏组件成本下降了两个数量级。光伏发电系统在一些偏远地区和特殊场合已经具有很强的竞争力。世界各大公司也纷纷加入到光伏电池的发展当中，并制订了宏伟的发展计划。预计到21世纪中叶，太阳能光伏发电将达到世界发电总量的10%左右，成为人类的基础能源之一。

太阳能具有以下两大特点：一是聚集性差，地球表面的太阳辐射功率密度很低，但分布广泛，集中使用要求占用较大面积，特别适宜在广大农村和边远地区分散使用；二是太阳能供应的间断性和不稳定性使太阳能的利用受到季节和气候变化的影响，这就要求太阳能利用装置和系统的设计必须考虑能量的储存，或与其他能源匹配互补供能，以满足用户的负荷需要。目前太阳能的利用在许多国家还处于起步阶段，开发与利用技术有待于进一步研究，随着科学技术的不断发展，太阳能将会被列入常规能源。

我国2010年太阳光伏累计装机容量450MW，而我国2004年累计太阳光伏装机仅65MW，光伏产业复合成长率已达到38%，即2010年太阳能发电已达到30万kW，太阳能热水器总集热面积1.5亿m²；2020年太阳能发电达到180万kW，集热面积达到3亿m²。近年来，我国已成为生产太阳能工业产品的主要国家。我国台湾地区也加快了清洁新能源的发展，目标是使太阳光伏供应能力从2004年1.2MV已提高到2010年21MV；光伏生产价值已从2005年70亿台币提高到2009年500亿台币。所以我国台湾太阳能工业总产值将从2006年211亿台币预计增加到2015年4031亿台币（125亿美元）。