太阳能，源自太阳内部核聚变反应的连续能量，尚未广泛应用于日常生活，主要因为成本较高且转换效率有待提升。然而，太阳能电池在航天领域的应用已经取得突破，如为人造卫星提供能源。地球轨道上平均太阳辐射强度达1369瓦每平方米，若以地球赤道周长40000公里计算，每年地球接收到的能量相当于173000太瓦特（TW）。海平面上标准峰值强度为1千瓦每平方米，24小时内年平均辐射强度约为0.2千瓦，相当于102000TW，这是人类生存所需能量的重要来源，包括地热能以外的所有可再生能源。尽管太阳能总量远超已使用能源，但其能量密度低且受地理位置和时间变化影响大，这为太阳能的开发利用提出了挑战。
尽管太阳辐射到地球的能量仅占其总辐射的22亿分之一，但已达到173,000TW，即每秒钟照射到地球的太阳能量相当于500万吨煤。地球上各种可再生能源，如风能、水能、海洋温差能、波浪能、生物质能以及部分潮汐能，实际上都是间接来源于太阳。化石燃料，如煤、石油和天然气，更是储存了亿万年的太阳能。因此，太阳能的涵盖范围广泛，包括光热、光电和光化学转换等形式的太阳辐射能。
太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们生活、工作中有广泛的作用， 其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。
