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太陽能發電（德語：Solarstrom，英語：Solar power）把陽光轉換成電能，可直接使用太陽能光伏（PV），或間接使用聚光太陽能熱發電（CSP）。聚光太陽能熱發電系統會使用透鏡或反射鏡和跟踪系統將大面積的陽光聚焦成一個小束，並利用光電效應將光伏光轉換成電流。[2]
25,081,588GWh
資料來源:IEA[1]
第一次商業集中開發太陽能發電廠發生在20世紀80年代。位於美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的太陽能發電廠安裝在世界上最大的聚光太陽能熱發電，354百萬瓦的太陽能發電系統。
在2014年，太陽能已經在主要市場達到電網平價，截至2021年，太陽能產生的電力佔世界電力4%，而2015年簽署遏阻氣候變化的《巴黎協定》時這一比例為1%。[3] 除了陸上風能，最便宜的均化能源成本是公用事業規模太陽能。[4]
太陽能發電是把陽光轉換成電能。陽光可以直接轉換成電力使用太陽能光伏，或間接使用聚光太陽能熱發電，它通常集中太陽的能量來燒開水，然後用來提供電源。其他技術也存在，如斯特林發動機使用斯特林循環發動機供電。[5]太陽光發電最初仍然是用於小型和中型應用，由光伏電池（太陽能電池） 供電，把太陽能收集和轉換成電能。[6]
聚光太陽能發電系統是使用透鏡或反射鏡，加上跟踪系統，利用光學原理將大面積的陽光聚焦到一個相對細小的集光區中。然後將濃縮的熱用作常規電站的熱源。[7]在所有這些系統中的工作流體被聚光的太陽光加熱，然後將其用於發電或能量存儲。儲熱有效地允許最多24小時的發電。[8]
太陽能電池或光伏電池是一個設備，使用的光電效應將光轉換成電流。在光电效应中，单个光子的能量仅能够被单个电子吸收，因此，在光照条件一定的情况下，太阳能电池可以看作是一个恒流源。
太陽能電池產生的直流電電源與太陽光的強度的波動。對於實際應用，這通常需要轉換到目標所需的電壓或交流電流，通過使用逆變器。多個太陽能電池模塊的內部連接。模塊被連接在一起，以形成陣列，然後連接到一個逆變器，在所需的電壓，產生的功率，在交流電流時所需的頻率/相位。
| 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 裝置量(MW) | 651 | 901 | 1,211 | 1,746 | 2,799 | 4,244 | 5,701 | 7,998 | 14,395 | 22,473 |
| 發電量(GWh) | 1,125 | 1,409 | 1,775 | 2,269 | 2,986 | 4,177 | 5,732 | 7,771 | 12,622 | 20,965 |
| 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
| 裝置量(MW) | 39,532 | 70,609 | 101,957 | 140,351 | 178,315 | 226,661 | 298,248 | 392,263 | 487,829 | |
| 發電量(GWh) | 33,683 | 65,035 | 100,764 | 139,058 | 197,910 | 260,739 | 328,378 | 453,517 | 584,630 | |
| 佔全球發電量比 | 0.16% | 0.29% | 0.44% | 0.59% | 0.83% | 1.07% | 1.32% | 1.77% | 2.20% | |
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