以上說明太陽能利用技術古已有之，但人類自覺地把太陽能作為一種能源利用，還是起於1615年。法國考克斯是世界上第一個把太陽能轉化為機械能的人。從此，太陽能利用進入了一個新的曆史時期。
目前，人類利用太陽能主要有兩種形式：一種是太陽能熱利用，即利用太陽輻射能加熱集熱器，把吸收的熱能直接加以利用。如果集熱器匹配不同用途也就有不同名稱，如太陽能熱水器、太陽灶、太陽能幹燥器、太陽房、太陽能溫室、太陽能空調等。另一種是將太陽輻射能轉化為電能加以利用，這種光電轉換是通過半導體物質直接將太陽輻射能轉換為電能，通常稱這種過程為光生伏打效應，如太陽能電池等。
我國太陽能資源是豐富的，輻射年總量在3300～8400兆焦／米2·年。
5850兆焦／米2·年這條等值線，自大興安嶺西麓向西南，經河套沿青藏高原東緣到雲南和西藏交界處、將我國分為兩大部分，西北部太陽能豐富，東南部和川貴太陽能較貧乏。目前我國太陽能開發利用最好的大都分布在太陽能豐富的地區。據不完全統計，太陽灶有16萬台，太陽能熱水器250萬平方米，被動太陽房180萬平方米，太陽能農作溫室34．2萬公頃。
太陽能熱發電，又稱“塔式太陽能發電”。美國、日本、歐洲等已建成幾座這樣的電站。世界上最大的是美國能源部在加利福尼亞州莫哈維沙漠的巴斯托“太陽能1號電站”，功率是10兆瓦，塔高100米，定日鏡39．9米2×1818麵。後來又在1號電站的附近，開始建2號熱電站，也是10兆瓦，在1996年完成，投資4850萬美元。日本陽光計劃總部建的兩座1兆瓦、法國建的2．5兆瓦、意大利建的1兆瓦、西班牙建的1兆瓦等太陽能熱電站，都在運行。由於太陽能熱電站設備龐大，造價高，短期內尚難進入商業性發展，但它卻顯示出巨大的潛力。
太陽能電站
浩瀚的太平洋上曾經有過一個埃盧也拉普小島，它是馬沼爾群島中的一個島，1952年10月，美國實施的代號“常青藤行動”——爆炸第一顆氫彈，把這個小島的戶口永遠地吊銷了。這顆氫彈長約9米，它爆炸時，一個通紅的火球騰空而起，其威力比投在廣島的原子彈的威力大500多倍，相當於10．7噸烈性炸藥TNT的威力。
然而氫彈的這點本事和太陽的威力比起來，簡直渺小的微不足道。太陽每秒鍾發出的能量為3．83×10．23焦耳，這個能量等於10．16噸優質煤完全燃燒後所產生的總能量。按日前的生產能力，全世界每年約開采50億噸煤，如果50萬年前的中國猿人也能如此采煤的話，那麼積50萬年開采煤的總和，還頂不上太陽燒1／4秒！如若太陽把它的全部能量都集中射向地球，那相當於地麵上每平方公裏上爆炸180顆比第一枚氫彈威力大10倍的氫彈。萬幸的是，地球隻得到了太陽能量的22億分之一，不過這22億分之一已非同小可，如果在天上建個太陽能發電站把地球所能得到的全部太陽能用來發電，它每年可產生58億億度電！
20世紀中葉，科學家已在地麵上實現了把太陽能轉化為電能，那麼既然如此，又何必去天上建造太陽能發電站呢？原來在地球上建立大型太陽能——電能轉換裝置，會出現很多不利因素。因為在地球上的任何一個地方，一般一年中隻有1／2左右的時間能獲得日照，而且日照程度又隨時間和天氣而改變，所以不能把它作為基本負載的電廠來使用。同時還因為在地麵上有風和重力存在，使建築超級大型太陽能電池陣或反射鏡頗為困難。加之存在大氣和地麵的各種汙染，還需要設計專用自動清洗設備對其進行定期清洗，不然就會影響它的轉換效率。