作为能源消耗大国，中国目前的太阳能发电装机容量仅为发电总装机容量的万分之一，处于行业发展的初始阶段。2004年以来，在国际光伏市场的强大需求拉动下，我国光伏产业迅速发展，2006年年底光伏电池生产能力达到1645兆瓦，全年生产光伏电池500兆瓦，占全世界产量的10%以上，仅次于日本和欧洲。但是，目前我国太阳能行业产值仅有300亿元的规模，且这些产值还是由6000家以上的企业共同创造的。而国家《可再生能源中长期发展规划》表示，太阳能发电装机总容量在2010年达到30万千瓦，2020年达到180万千瓦。据此，有业内机构乐观地预计，随着成本的不断降低、效率的不断提高、政府补贴的到位，太阳能发电产业将迎来长期、爆发式的增长，未来发展的空间十分巨大。
譬如无锡尚德太阳能有限公司，目前在全球太阳能发电光伏电池市场排名第三，拥有多项全世界领先的太阳能发电技术专利。尚德电力2005年12月在美国纽交所成功上市，市值曾一度突破100亿美元，公司董事长兼CEO施正荣本人也在2006年被《福布斯》评为中国首富。2008年尚德电力实现产品500兆瓦，纳税销售收入超过19亿美元。除无锡总部外，尚德目前在美国、日本和欧洲都设有子公司。
对于太阳能发电的前景，施正荣认为，尽管目前太阳能发电的成本还相对较高，但随着技术的成熟和产业链的完善，太阳能发电的成本会降低到1元钱1度电以下，相比核能等发电方式优势明显。他还表示，整个人类的文明有5000年的历史，但实际上有4800年都在使用可再生能源，只有在最近200年人类才开始使用化石类的不可再生能源，结果是给地球环境造成了严重破坏，让人类生存面临着全球变暖、能源与资源危机。“使用太阳能发电，是我们要向祖先学习，让可再生能源回归。”面对巨大的市场，谁先开发利用太阳能，谁就掌握了未来发展的主动权，谁就能在竞争中赢得先机。
四、太阳能让生活更美好
太阳能热水系统
早期广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数千万台太阳能热水装置。太阳能热水器是用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。按照循环方式，太阳能热水系统可分为两种：
1.自然循环式
储水箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射加热，温度上升，致使收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力。热虹吸现象促使水在储水箱及收集器中自然流动。由于密度差的关系，水流量与收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式不需循环水，维护甚为简单，已被广泛采用。
2.强制循环式
热水系统用水泵使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置启动水泵使水流动。水入口处设有止回阀，以防止逆流，引起热损失。大型热水系统或需要较高水温，选择强制循环式。
世界各国对太阳能利用十分重视。30年前，德国制订安装太阳能热水器的“千顶计划”，日本有“朝日计划”，美国有“百万屋项计划”。以色列的屋顶80%安装热水器，规定新建房屋必须安装太阳能热水器。
中国虽然起步较晚，但发展极快。到2007年，中国太阳能热水器产销量已占世界第一。
太阳能暖房
太阳能暖房在寒冷地区使用多年。寒带冬季气温甚低，室内必须有暖气设备，欲节省化石能源，需应用太阳辐射热。常用的暖房系统为太阳能热水装置，将热水通至储热装置中，然后利用风扇将室内或室外空气驱至储热装置中吸热，再把热空气传送至室内；或利用另一种液体，输送到储热装置中吸热后，流经室内，再用风扇强制加热空气，达到暖房效果。实际上是一种热风空调。
太阳能发电
1.光热电间接转换——太阳能锅炉发电
太阳能聚热发电系统实际上是用太阳能锅炉代替燃煤锅炉产生蒸汽发电。它通常由两部分组成：收集太阳能并转变成热能，转换热能成电能。利用大规模列阵抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。这种形式的太阳能利用还有一个优势，即太阳能所烧热的水可以储存在容器中，在太阳落山后几个小时内仍然能够带动汽轮机发电。
太阳能发电的缺点是效率低而成本高，投资至少比普通火电站贵5倍。一座1000兆瓦的太阳能热电站需要投资20亿～25亿美元，平均每千瓦2000～2500美元，目前只能小规模地应用于特殊场合，大规模利用很不合算，还不能与火电站或核电站竞争。
20世纪70年代的石油危机，促使美国能源部在80年代中期组织太阳能热电站研究，并由桑地亚国立实验室和国立可再生能源实验室联合组成 SUNTN实验室，负责商业化示范太阳能电站设计。在加州沙漠中，首批成功建设9座抛物镜太阳能聚热发电站，总装机354兆瓦。后来，太阳能发电站在美国西南部各州，以及西班牙、以色列、瑞士等国家迅速得到应用。不足之处是抛物镜占地面积太大，在土地资源紧张的地方建设有一定困难。对于老天爷馈赠的干净能源，世界各国专家仍在不断研究经济可行的方法，希望尽快扩大应用，造福人类。
2.光电直接转换技术——太阳能电池
太阳能电池发电原理 光——电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。光——电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种P—N结半导体光电二极管，利用光生伏特效应将太阳能直接转化为电能。当太阳光照到半导体光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。将许多个电池串联或并联起来，就可以成为有较大输出功率的太阳能电池方阵。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源，它具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其他电源无法比拟的。
五、国外太阳能利用和政策支持
美国：减税鼓励发展太阳能
从1978年起，美国联邦政府全力推动太阳能利用，对装设太阳能系统的住宅，补助50%的费用。1980年，美国财政部制定能源设备减税办法，凡是家庭购置太阳能系统，其购置、装设等费用的40%可减免所得税，最高达4000美元。各州有其单独的减税办法，可以和联邦政府减税办法同时使用。
据报道，2007年美国在加利福尼亚州弗雷斯诺市近郊兴建世界最大的太阳能发电站。兴建的太阳能发电站约2.6平方公里，约为目前德国拥有的世界最大太阳能发电站的7倍。该电站已于2011年建成，规模为80兆瓦，可满足2.1万户用电。建设如此大规模的太阳能发电站，会为能源产业带来巨大的影响。
欧盟：建筑能效法令严格
2002年，欧盟通过了建筑能效法令，要求成员国减少取暖、空调、热水和照明等方面的建筑能耗。这一法令主要内容包括：建筑能耗评价方法，新建建筑和既有建筑改造的最低建筑能耗要求；建造、出售或出租建筑时，须提供建筑能耗认证，定期检查锅炉和空调系统。
德国：“向日葵”太阳能屋——节能环保典范
面对能源危机与环境污染两大严峻挑战，人类探索节能环保之路的步伐不断加速。在有“德国太阳能之都”美誉的小镇弗赖堡，建有不少能围绕太阳转动，有效收集能量的太阳能屋。
太阳能屋的设计者是拥有“太阳能建筑大师”之称的德国建设师罗尔夫？迪许。多年来，他一直致力于节能建筑的设计和建造，并于1995年在弗赖堡成功建造了第一座太阳能屋。同年，这座节能环保式建筑获德国年度建筑奖。
太阳能屋名为“向日葵”，来源于希腊语“太阳”和“转动”。这座建筑的独特之处在于它能随着太阳缓慢自转。这座房屋有4层，外观呈圆柱形。屋顶装有太阳能光电板，以最大角度对准太阳，即使在太阳倾角低的冬季，也能吸取足够热量。无论炎炎夏季还是严寒时节，没有暖气和空调设备的太阳能屋内都保持在15～25℃。
除有效收集太阳热量外，太阳能屋的节能和环保设计也十分突出。设计者在屋顶上安装光电转换装置，把太阳能转化成电能，解决了照明问题。房屋装有巨大的隔热窗，配置良好的通风系统，把浑浊的空气排出室外的同时，热量交换装置能把废气中的热量传递给流通至室内的新鲜空气，以保持室内温度。在一系列开源节流措施的带动下，太阳能屋产电量远远高于用电量。几个月内，太阳能屋发电量超过4000度，用电量仅为460度。
以色列把节能作为国家义务
以色列1980年颁布了强制安装太阳能热水器的法令，是实施强制法令最早的国家。该法令要求，任何低于27米的新建房屋必须安装太阳能热水系统。经过20多年的发展，目前住宅楼超过80%的屋顶被太阳能集热器覆盖，有巨大、稳定的太阳能热水器市场。主流产品是平板自然循环热水器。目前，80%的新增太阳能热水器用于更换旧的太阳能热水器。
澳大利亚：建筑——五星分级管理
2001年4月1日，澳大利亚联邦政府实施强制性可再生能源目标，要求可再生能源在电力消费量中占一定的比例，利用可再生能源者可获得可再生能源证书，通过证书获得补贴。根据该目标的要求，到2010年，可再生能源在电力消费量中的比例已增加2%，可再生能源已占电力总消费量的10%。政府推荐实施的建筑等级评定标准，将建筑分为5个等级，1星级建筑能源管理差，5星级建筑能源管理优秀。
政府要求新建建筑必须达到一定的建筑能耗水平，才能批准开工建设。虽然在多数标准和项目中，对采用何种节能技术没有强制性规定，但太阳能热水器在太阳能光照时间长、光照强度高的澳大利亚的多数地区已成为减少常规能源消耗、实现建筑节能的重要手段。
六、性能优越的太阳能电池
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能的器件，又叫光伏器件。物质吸收光能产生电动势的现象，称为光生伏打效应。这种现象在液体和固体物质中都会发生。但是，只有在固体中，尤其是在半导体中，才有较高的能量转换效率。所以，人们又常常把太阳能电池称为半导体太阳能电池。
半导体材料的种类很多，按其化学成分，可分为元素半导体和化合物半导体；按其是否有杂质，可分为本征半导体和杂质半导体；按其导电类型，可分为N型半导体和P型半导体。此外，根据其物理特性，还有磁性半导体、压电半导体、铁电半导体、有机半导体、玻璃半导体、气敏半导体等。目前获得广泛应用的半导体材料有锗、硅、硒、磷化镓、锑化铟等，其中以锗、硅材料的半导体生产技术最为成熟，应用得最多。
太阳能电池发电利用了特定半导体材料的光伏效应。光与半导体的相互左右可以产生光载流子。当产生的电子空穴在半导体内形成的势垒分开到两极时，产生电势，称为光生伏打效应。当连上外接电路时，只要有足够的阳光照射，就能产生源源不断的电流。半导体光电器件应该满足以下两个条件。
①半导体材料对入射光有足够大的吸收系数，即入射光的能量应大于半导体的禁带宽度。吸收系数大，则光的透入深度就浅，所需材料就少，比如晶体硅需要200～300微米才能吸收太阳光谱中波长较长的光，而GaAs和非晶硅因为光吸收系数大，只需1微米，可以大大节约材料。
②半导体有光伏结构，必须要能形成内生电池对应的势垒。晶体硅太阳能电池掺杂磷和硼，形成P-N结，从而得到P-N结势垒。金属，半导体化合物能形成肖特基势垒。此外，还有异质结势垒等。基本的光伏原理和晶体硅太阳能电池类似。
太阳能电池的转换效率是衡量太阳能电池的关键指标。转换效率高低取决于电池材料的特性和整个系统的构架。
