从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同。要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同的电网联网。
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。 它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。 光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池，目前得到实际应用的是光伏电池。
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核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站问题已使900万人受到了不同程度的损害；2011年3月11日13时46分，日本福岛发生9.0级地震，引发震惊国际的福岛核电站问题，造成核电站附近30公里成为无人区；方圆5公里的海洋资源将受到不同程度的影响或是海洋生物变异。
风力发电作为一种清洁的可再生能源，具有普遍的发展前景。风能储量大，普遍发展风力发电是解决中国能源供应不足的有效途径；风力发电属于清洁能源的应用，是减少温室气体排放的有效途径。
新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。
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聚焦式太阳能热发电系统的传热工质主要是水、水蒸汽和熔盐等，这些传热工质在接收信息内可以加热到摄氏450度然后用于发电。此外，该发电方式的储热系统可以将热能暂时储存数小时，以备用电高峰时之需。
抛物槽式聚焦系统是利用抛物柱面槽式发射镜将阳光聚集到管形的接收信息上，并将管内传热工质加热，在热换气器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。塔式太阳能热发电系统是利用一组**追进太阳的定日镜，将阳光聚集到一个固定塔顶部的接收信息上以产生高温。
除了上述几种传统的太阳能热发电方式以外，太阳能yan囱发电、太阳池发电等新领域的研究也有进展。
光伏发电的优点是什么？
太阳能资源取之不尽，用之不竭。
绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空气。不产生噪音。
应用范围广。只要能获得光照的地方就可以使用太阳能发电系统，它不受地域、海拔等因素制约。
无机械转动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏系统只要有太阳，电池组件就会发电，加之现在均采用自动控制数，基本不用人工操作。
太阳电池生产材料丰富：硅材料储量丰富，地壳丰度在氧元素之后，列第二位，达到26%之多。
使用寿命长。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在光伏发电系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命也可长达10年。
太阳电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，建设周期短。
系统组合容易。若干太阳电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳电池方阵和蓄电池组；逆变器、控制器也可以集成。系统可大可小，极易扩容。
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太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
屋顶光伏发电是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，太阳能发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上，技术开发潜力巨大。
屋顶光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，不产生振动污染，不产生危害人体健康的辐射。不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。
晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。在太阳能发电系统中，只要设计合理、选型适当，使用寿命长(30年以上)。
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随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有4种，即火电、水电、核电和风力发电。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面，化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险；另一方面燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。
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