然而，在宇宙空間建立太陽能電站，能合理地充分利用空間資源。太陽能電站最好設置在赤道平麵內的地球同步軌道上，位於西經123度和東經57度附近，使太陽能電池陣始終對太陽定向，並且發射天線的微波束必須指向地麵的接收天線。不過當空間太陽能電站繞地球運動時，總有一部分時間內被地球遮擋住陽光，因此，每年有277天是全日照，僅每年的春分、秋分前後各有45天時間，因地球陰影停止發電，但最長的停電時間也隻不過75分鍾，而停電時間又是可以正確預測的，照此算來，空間太陽能電站平均每天有99％的時間，可向地上接收設備輸電。在外層空間，太陽能的利用絕不會受到天氣、塵埃和有害氣體的影響，再加上日照時間長，因此空間太陽能電站與同一規模的地麵太陽能電站相比，接收的太陽能要高出6～15倍。
早在1968年，美國科學家格拉塞博士就提出建造太陽能發電衛星的設想。這位科學家設計的太陽能發電衛星發射到地球同步軌道上，展開後長達12公裏，重11萬噸，太陽能電池板分布在衛星兩側，可自動跟蹤太陽。衛星上有一座可以轉動的天線，直徑達1公裏，永遠指向地球。它采用取之不盡、用之不竭的太陽能，利用太陽能電池板把太陽的光能轉化為電能，然後通過特高頻率放大器變為微波能，借助相控陣發射天線把微波能定向發送到地麵接收站，最後轉化為電能，為地球上的用戶提供服務。這種太陽能發電衛星就是一座建在太空的太陽能電站，人們稱它為太空電站。
由於太空電站的結構尺寸和質量都相當龐大，需要用航天飛機把它的構架和部件運到太空軌道上進行裝配。首先是在500公裏高的近地軌道上設立空間基地，用來中轉物資和人員，然後在36000公裏高的同步軌道上完成建造和總裝太陽能電站的任務。鑒於采用高度自動化的技術，參加空間建造的人員不宜太多，但也不能過少，據估計，建造一座5000兆瓦的太空電站，需要500多人在太空工作半年，其中135人在近地軌道空間基地工作，400人在同步軌道空間基地服務。
美國已將研製這種太空電站提上日程，它的發電能力為5000兆瓦，大致可供紐約州使用，預計到2025年建成100座，屆時將供應全美30％的電力。
人類不僅在籌備建造太空電站，而且已經用各種辦法向太陽“借光”。
1993年2月4日，格林威治時間5點多，俄羅斯“進步”號宇宙飛船所攜帶的一麵直徑為22米的鍍鋁箔圓形反射鏡像傘一樣打開，它把太陽光反射到地球背陽一麵的歐洲裏昂、日內瓦、伯爾尼、慕尼黑等4公裏寬的地區達6分鍾之久。這麵反射鏡用凱夫拉纖維製成，厚度僅5微米，加上反射鏡骨架總重40千克，它反射到地麵的陽光相當於日光的2～3倍。
據科學家測算，如果建一個實用型太空太陽能照明係統，約需要80萬美元，但由此節省的電費卻高達3500萬美元。如果製造多個類似反射鏡的照明係統，並采用定點式照射，那麼其亮度可達40～50個滿月強度，地球上將出現真正的“不夜城”。