德國是世界上利用太陽能發電最多的國家，目前全德國太陽能發電量相當於一個大城市的用電量。截至2005年底，德國共有670萬平方米的屋頂鋪設了太陽能集熱器，總功率達470萬千瓦。在德國，已經有4%的家庭利用太陽能發電或集熱，用於日常的家庭生活，估計每年可以節約2.7億升燃料油。
2006年，全球最大的太陽能發電廠在德國南部的巴伐利亞州正式投入使用。這座投資7000萬歐元的太陽能發電廠占地77公頃，發電總容量達1.2萬千瓦，能夠為3500多個家庭供電。這座發電廠擁有1400多個可控製的移動太陽能吸熱電池板，這些電池板能夠隨著太陽的移動而自動旋轉，從而最大限度地吸收太陽能發電。這一創新技術使這家發電廠的發電能力比普通太陽能發電廠高出35%。
德國對太陽能的利用可以追溯到20世紀70年代。現在，德國已經在太陽能係統的開發、生產、規劃和安裝等方麵積累了大量的經驗，發明了一係列高效的太陽能係統。雖然德國全年約66%的日照時間是陰天，但是德國依然是全球第一大太陽能發電國。太陽能電池板廣布德國境內的波羅的海與黑森林之間的地帶，盡管太陽能發電僅占德國總發電量的3%，所有可再生能源發電量的比例也隻有13%，不過德國政府希望到2020年這一比例可以上升到27%，屆時太陽能發電比例將大幅上升。
目前，太陽能發電的成本較高，這主要是由發電量較小導致的。據專家們預測，隨著太陽能發電廠的增多，大約在2020年太陽能發電的成本就將與常規發電成本持平，到2040年將大大低於後者。現在德國太陽能電的成本為每千瓦時(即度)0.6歐元，西班牙為每千瓦時0.35歐元，而常規電的成本為每千瓦時0.2歐元。但是到了2040年，德國的太陽能電的成本將下降到每千瓦時0.1歐元，那時，太陽能電將比常規電更富競爭力。根據目前的趨勢，太陽能發電量每翻一番，成本就降低15%~20%。按照目前的價格計算，一座太陽能發電廠的投資可以在15年後收回。而且，德國還製定了《可再生能源法》，規定了公共電網必須接受太陽能發電生產的電力，並保證購買和使用太陽能電的居民和企業得到每千瓦時電0.56歐元的價格返還，這一鼓勵政策大大促進了德國太陽能發電業的發展。
德國政府除了對研究太陽能利用技術、製作相應設備的科研機構和公司提供補助和優惠政策外，還采用經濟手段鼓勵中小型企業和私人家庭利用太陽能，“10萬屋頂太陽能發電計劃”便是一例。1999~2004年的5年中，德國政府向居民和私營中小企業提供10年利率為1.91%的低息貸款，支持其建造屋頂太陽能電池板。這項計劃的目標是安裝10萬套總容量為30萬~50萬千瓦、每個屋頂3~5千瓦的屋頂太陽能發電係統。
科學家的設想——在月球上發電
科學家們設想的空間太陽能發電有兩種方案：
(1)建立太陽能發電衛星，在衛星上用太陽能發電。
(2)將月球作為基地，建立太陽能電站。
這兩種方案的基本構想相同，都是在地球外層空間利用太陽能發電，以避免地球氣候的影響，甚至沒有晝夜的區別，一天24小時都可以發電。然後通過微波和激光將電能傳輸給地球，在地球上裝有接收器，再將所轉變成的電能供千家萬戶使用。
在茫茫宇宙天體中，月球是離地球最近的天體。月球自轉一圈所需要的時間，恰好等於它繞地球公轉一圈所需的時間，而且方向相同，所以月球總是以固定的一麵朝著我們。
21世紀人類將在月球上建立“空中之城”——“月球城”。“月球城”既可以作為科學研究的基地，更好地探索茫茫宇宙的奧秘，又是人類未來的能源基地。人類計劃把太陽能電站建立在月球上，因為那裏不受白天黑夜的影響，終日有陽光照射，全天都可以發電。
科學家們認為，在月球上建立太陽能電站也有一定難度。首先，是工作量太大。例如1000萬千瓦的太陽能電站，需要太陽能電池板100平方千米以上，重10萬噸以上，需要用航天飛機先將材料分批運到低空軌道安裝，再送往高空軌道。其次，發出的電又要轉化成微波形式透過大氣層傳到地麵。地麵又要用一群龐大的窩式天線陣(它由半波電偶極子組成)，把微波電能捕獲後，經固體二極管整流成直流電供給用戶。
月球近幾年來被人類看好作為能源基地的原因，還在於它蘊藏有大量的原料氦-3和重氫(氘)。根據“阿波羅”宇宙飛船從月球上帶回的樣品分析表明，在月球的地層裏除含有大量的有色金屬，還含有一種最引人注目的原料氦-3和重氫(氘)。由於月球上沒有空氣，所以在那裏提煉出的金屬純度很高。如果在月球上提煉氦-3和重氫(氘)，會產生大量的水、氫、氧、氦、碳等物質，這些物質恰好是月球上沒有的，可以給人類提供在月球上生存的條件，還可以給飛往其他天體的飛行器提供氫氧作燃料，它和現在利用的核能相比，有很多優點。用氦-3作燃料的核反應堆幾乎不產生中子，反應堆外壁不受損害，可以用得很久，而且汙染很小，廢料容易處理，是人類控製聚變反應速度以後最理想的核能。