太陽能（solar energy），是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能（參見熱能傳播的三種方式：輻射），主要表現就是常說的太陽光線。在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。

        自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式，太陽能發電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、水能等。

        太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的，來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。

        與原子核反應有關的能源正是核能。原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量，稱為原子核能，簡稱核能，俗稱原子能。它則來自于地殼中儲存的鈾、钚等發生裂變反應時的核裂變能資源，以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發生聚變反應時的核聚變能資源。這些物質在發生原子核反應時釋放出能量。目前核能最大的用途是發電。此外，還可以用作其它類型的動力源、熱源等。

        太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道周長為40,076千米，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡，相當于有102,000TW的能量。

        盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一，但已高達173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤，每秒照射到地球的能量則為1.465×10^14焦。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義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。

光伏

        光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料（例如硅）制成的固體光伏電池組成。簡單的光伏電池可為手表以及計算機提供能源，較復雜的光伏系統可為房屋提供照明以及交通信號燈和監控系統，并入電網供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電能。天臺及建筑物表面均可使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統。

        據調研顯示由于產能過剩導致全球5大制造商利潤縮水，2012年光伏組件安裝量將有所減少，這是10余年來首次出現下降。據彭博6位分析師的平均預測全球家庭與商業機構將安裝24.8GW的光伏組件。這相當于約20座核反應堆的發電量，但與新增27.7GW的光伏裝機量相比下降10%。據彭博新能源財經估計，自1999年以來年均安裝量已增長61%。

優點

        （1）普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，便于采集，且無須開采和運輸。

        （2）無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。

        （3）巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。

        （4）長久：根據太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

缺點

        （1）分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大，在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。

        （2）不穩定性：由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源，從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源，就必須很好地解決蓄能問題，即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來，以供夜間或陰雨天使用，但蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。

        （3）效率低和成本高：太陽能利用的發展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，現在的實驗室利用效率也不超過30%，總的來說，經濟性還不能與常規能源相競爭。在今后相當一段時期內，太陽能利用的進一步發展，主要受到經濟性的制約。

        （4）太陽能板污染：現階段，太陽能板是有一定壽命的，一般最多3-5年就需要換一次太陽能板，而換下來的太陽能板則非常難被大自然分解，從而造成相當大的污染。

發電利用

        清立新能源未來太陽能的大規模利用是用來發電。利用太陽能發電的方式有多種。已實用的主要有以下兩種。

        1、光—熱—電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽，然后由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。前一過程為光—熱轉換，后一過程為熱—電轉換。

        2、光—電轉換。其基本原理是利用光生伏特效應將太陽輻射能直接轉換為電能，它的基本裝置是太陽能電池。

太陽能電池

        【材料要求】耐紫外光線的輻射，透光率不下降。鋼化玻璃做成的組件可以承受直徑25毫米的冰球以23米/秒的速度撞擊。

        【裝用的EVA膠膜固化后的性能要求】透光率大于90%；交聯度大于65%-85%；剝離強度（N/cm），玻璃/膠膜大于30；TPT/膠膜大于15；耐溫性：高溫85℃、低溫－40℃；太陽電池的背面，耐老化、耐腐蝕、耐紫外線輻射、不透氣等。

        【用途】太陽能發電廣泛用于太陽能路燈、太陽能殺蟲燈、太陽能便攜式系統，太陽能移動電源，太陽能應用產品，通訊電源，太陽能燈具，太陽能建筑等領域。

太陽能在2050年前可能將成為電力的主要來源，受助于發電設備成本大跌。IEA報告表示，2050年前太陽能光伏（PV）系統將最多為全球貢獻16%的電力，來自太陽能發電廠的太陽能熱力發電（STE）將提供11%的電力。

發展前景

        中國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。目前，中國太陽能產業規模已位居世界第一，是全球太陽能熱水器生產量和使用量最大的國家和重要的太陽能光伏電池生產國。中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。

        2023年2月，《中華人民共和國2022年國民經濟和社會發展統計公報》發布，2022全年太陽能電池（光伏電池）產量3.4億千瓦，增長46.8%。并網太陽能發電裝機容量39261萬千瓦，增長28.1%。