太阳能是指从太阳辐射出的能量，地球大气层外的太空中，每秒钟，太阳产生将近 400 万吨的质子通过核聚变反应强有力地放射出巨大的能量，这些能量以电磁辐射形式向四周传播，其中包括可见光、紫外线、红外线等。
太阳能被广泛地利用，并且越来越多地成为我们日常生活中的能源，如：太阳能电池板、太阳能热水器、太阳能灯、太阳能车等等，从而实现了可持续发展模式。
太阳能电池板
太阳能电池板是转换太阳能为电能的一种设备。其含有硅、磷、硼等原材料的半导体材料，成品又成为“硅太阳能电池板”。太阳能光经过硅的 PN 结，即由铝、硅金属雕刻形成的半导体 PN 结，在光照下形成电流输出，达到了将太阳能转换为电能的目的。
太阳能电池板的材料性质可以被分为单晶硅、多晶硅、非晶硅等三类。因为单晶硅和多晶硅的材料存在巨大差异，相关的制造工艺和成本也存在巨大的差异。非晶硅则是太阳能电池板中的最新材料，寿命更长，发电效率也更高。
太阳能热水器
太阳能热水器是指利用太阳能将水加热，利用加热水的体积相对较大达到储能的目的的热能设备。太阳能热水器可根据所利用的太阳能不同，分为被动太阳能热水器和主动太阳能热水器。
被动太阳能热水器是指通过永久性板材和滑动边角保温制造所创造的热量；主动太阳能热水器是指通过呈现热水加热过程所产生的电能或者化学能储存所能得到的结束结果。这也是太阳能热水器的一种重要分类方法。
太阳能车
太阳能车是指利用太阳能辅助电池或其他电池为电动机提供动力的一种车辆。太阳能车无需加油，只需在创造够多的太阳光芒下（太阳能电池板）便可收集能量，其适用领域广泛，可以用于城市客车和乡村农用车等各种汽车。太阳能车主要应用于外太空或太阳能充电专用地区，其概念也被应用于宇航员联系合力动员撤退的生存系统上。
太阳能存在哪些问题
虽然太阳能作为一种清洁能源，其应用面越来越广泛，但是太阳能也存在一些问题需要解决：
能量密度低：太阳能密度较低，单位面积辐射的太阳能仅为每秒约 1 千瓦左右。
天气限制：阴天、夜晚以及地理环境等不同因素，都会影响太阳能的收集效果，稳定性不如传统的燃烧发电方式。
能源转化低效：目前市场上的太阳能电池转化效率还不够高，仅有 15%~22% 的光能被转化为电能，需要继续提高。
什么是光伏发电？
光伏发电是指从太阳辐射出的光能中利用太阳能电池板转化成电能的过程。具体来说，光伏发电将太阳光转化为电能的过程是基于“光生电效应（Photovoltaic Effects）”发生的。太阳电池板中的光能会将硅中的电子激发出来，经过 PN 结形成电压。
光伏发电有哪些优点？
安全：无燃烧和机械运作的工作环境，不产生辐射和污染等危害，安装以后无需人员进行维护，减少安全隐患；
可靠性：太阳能电池板具有长寿命、不易损坏等特点，生命周期长达 20-30 年。
环保：不产生污染，不会造成环境恶化。
分布式能源：小型太阳能发电系统方便建设和维护，可以在城市和农村都得到应用。
光伏发电有哪些不足?
高成本：太阳能电池板价格较高，加上安装费用，成本较高；
依赖天气：雨、雪、阴天等天气变化会影响发电效率，需要配置储能电池等额外设备；
稳定性差：燃烧发电可以稳定提供大量、连续的电能，而太阳能发电则受到气象因素的影响波动较大，不稳定。
