太阳能是指阳光的辐射能。太阳能的利用方式有两种：被动式利用(光热转换)和光电转换。太阳能发电是一种新型的可再生能源利用方式。广义的太阳能是地球上很多能量的来源，比如风能、化学能、水的势能等等。
利用太阳能的方法主要包括：
*使用太阳能电池，通过光电转换将阳光中所含的能量转化为电能。
*使用太阳能热水器，利用阳光的热量加热水。
*利用阳光的热量加热水，利用热水发电。
*利用太阳能进行海水淡化。
太阳能的原理很复杂。一般可以用半导体来实现光电转换。而且现在转化效率越来越高。
目前太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低等问题。然而，太阳能电池已经被用于为卫星提供能量。
目前，世界美国最大的屋顶太阳能电池板系统位于德国南部的布尔施塔特，面积40000平方米，年发电量450万千瓦。
基于太阳能原理的发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器和蓄电池(组)组成。如果输出电源是220伏或110伏交流电，还需要一个逆变器。每个部分的功能是：
(1)太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部分，也是太阳能发电系统中最有价值的部分。它的作用是将太阳的辐射能力转化为电能，或送至蓄电池储存，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本；
(2)太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，保护电池不被过充过放。在温差较大的地方，合格的控制器还应具有温度补偿功能。其他附加功能，如光控开关和时控开关，对控制器来说应该是可选的；
(3)蓄电池：一般为铅酸电池。在小型和微型系统中，也可以使用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。它的作用是在有光的时候储存太阳能电池板发出的电能，然后在需要的时候释放出来。
(D)逆变器：在许多场合，需要提供220VAC和110VAC交流电源。由于太阳能的直接输出一般为12v直流、24v直流和48v直流。为了给220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统产生的直流电转换成交流电，因此需要使用DC-交流逆变器。在某些情况下，当需要多个电压的负载时，也会用到DC-DC逆变器，比如将24VDC转换成5VDC(注意不是简单的降压)。
太阳能的原理可以分为两种：
1.太阳能光伏
光伏(PV)组件是一种在阳光照射下会产生直流电的发电装置。它由几乎全部由半导体材料(如硅)制成的薄固体光伏电池组成。因为没有运动部件，所以可以长时间运转，不会造成任何损失。简单的光伏电池可以为手表和电脑提供能源，而更复杂的光伏系统可以照亮房屋，为电网供电。光伏板模块可以做成不同的形状，模块连接起来可以产生更多的电。近年来，光伏板已被用于屋顶和建筑表面，甚至作为窗户、天窗或屏蔽装置的一部分。这些光伏设施通常被称为附在建筑物上的光伏系统。
2.太阳热能
现代太阳热能技术收集阳光，并利用其能量生产热水、蒸汽和电力。除了使用适当的技术收集太阳能，建筑物还可以通过在设计中添加适当的设备来利用太阳能光和热能，例如巨大的朝南窗户或可以吸收并缓慢释放太阳热量的建筑材料。
