太陽能作為最清潔的能源之一。
地球上什麼能源最為廣泛，答案就是太陽能。太陽能作為地球上一切能源的源頭，絕大多數能量沒有被利用，一部分能量被大地或大氣吸收，一部分被反射回太空。只有少部分能量被利用起來，那就是植物的光合作用，將太陽能轉化為了化學能。而動物進食植物，又將這些能量利用了起來。包括化石能源的源頭都是太陽能，雖然石油是怎麼形成的眾說紛紜，但是被大多數人接受的是，遠古動植物深埋地下經過漫長的緩慢的化學變化最後形成石油。
太陽能發電主要指的是光伏發電，就是根據愛因斯坦獲得諾貝爾物理獎的光電效應為理論基礎弄出來的。隨著技術的發展，現在光電轉換率超過了20%。照理說有了如此高的轉換率（已經很高了，過去只有2%~3%）為什麼太陽能還沒有大規模部署。太陽能光伏發電大約為3000億千瓦時，全國總發電大約為9.5萬億千瓦時。由此可見其占比不足整體的零頭。
這主要是因為太陽能發電有這些缺點。
一、最大的缺點是成本過高，單位發電量光伏發電的成本是普通發電方式陳本的數倍。
二、不夠穩定，所以不可能取代常規發電方式。眾所周知，電能是不能被存儲的（至少暫時沒有辦法），只能將電能轉化為其他形式的能量，比如說電池就是將電能轉化為化學能。由於不能存儲所以生成和消耗大體上必須趨於穩定。但是太陽能只能在白天發電，除此之外還受到天氣、季節、地域等多方面影響。所以要精確估計發電量、精確調度等問題便比較困難。
這些問題導致暫時太陽能光伏發電還不能還不具備取代化石能源發電。
除此以外還有其他方式利用太陽能。
一、熔鹽發電。就是將無數的鏡子將太陽光匯聚到一點，然後這些熱量加熱裡面的物質。然後即使在沒有光照的晚上也能利用這些熱量產生水蒸氣，水蒸氣驅動蒸氣渦輪機發電。這樣就解決了發電不穩定的問題。但是這類發電站只能部署在戈壁少人的高日照區域。
二、太陽能與其他形式補充發電。我們的國家就有過類似的案例。利用水力和光伏相互補充發電。
科幻型太陽能發電。
這個方法在很久之前就有人提出。就是在太空中部署太陽能發電站，那樣二十四小時都會有充足的日照。比如在中學教科書中就有提到。但是很多問題很致命。比如說，將地球上的東西運送到太空的代價是極其昂貴的，再有就是需要多少光伏電池板才能滿足一個小型城市的民用和工業用電，這還不加上電能轉化為電磁波運送回地球的損耗，如此成本真的有修建的必要（現在地球上光伏發電成本已經夠高了）。從1957年人類第一顆人造衛星發射成功到現在已經超過一個甲子了，但人類將人造物送往太空的本質沒有發生變化，依舊是利用燃燒化學燃料產生動力，這成本是很高。除非有什麼更高效的方法就很難大規避部署。
所以就目前技術而言還只是一個概念一個幻想，除非以後人類進入宇宙工業時代（生產線、原材料來自於星際空間，不止僅限於地球）。