看到下面的这个图，很多人都能说出这是太阳能发电装置，但是太阳能发电的原理以及迟迟未普及的原因，你也能逐一
道来吗？今天我们来一探究竟。
太阳能发电是将来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）转化为人类可利用的电能的过程。太阳能发电主要包括:光热发电与光伏发电两种形式。对于光热发电，因为太阳能热水器的普及，大家可能会比较熟悉。太阳能光热发电过程可总结为：光—热—电的转换过程。
利用大量反射镜或者透射镜将太阳光聚集并加热工质（媒介物质），随后高温工质经过热交换系统，将水加热为高温高压蒸汽，最后高参数蒸汽进入汽轮发电机组中做功并输出电力。因其发电过程要求充足的直射光线和充足的水源，因此在光热系统建设对地势与建设区域自然资源的要求也相对苛刻。不过，其发电稳定性与可持续性的优势，却是光伏发电所不具有的。
相比于光热发电，光伏发电对自然资源要求不高，加之其可以更加充分利用太阳辐射总量，且对地形兼容性较好，因此具有相当大的优势，是太阳光利用的主要途径。光伏发电系统主要由逆变器（将直流电转变为交流电）、太阳能电池（将光能转化为电能）、控制器（控制充放电）、蓄电池（储蓄或提供电能）四个部分组成。其中，太阳能电池（光伏阵列）是光伏发电系统的关键部分，其质量和成本直接决定整个发电系统的质量和成本。
自1954年太阳能电池发明至今，太阳能电池种类逐渐丰富，且结构多样，转换效率明显提高。按照生产材料不同，市场上的太阳能电池可分为3个类型：晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和光电化学太阳能电池。晶硅太阳能电池起步最早，市场占有率最高。晶硅太阳能电池基于半导体P-N结，接受太阳光照射产生“光伏效应”，直接将光能转化为电能。
与晶硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池与光化学太阳能电池起步较晚，市场接受程度不及晶硅太阳能电池。介绍到这里，或许大家会很疑惑：太阳能研制已逾百年，且得到如此多的成果，那么为啥都到了2020年了太阳能发电还没大规模应用于民用发电呢？原因主要分为两类：环境因素、成本因素。就环境而言，太阳能发电要求有足够的直射光照以及光照时长，因此太阳能发电受气候制约比较大。
不是所有的地区都适合安装太阳能发电设备，而且不是任何季节都适合使用太阳能发电。就成本而言，光伏发电的太阳能电池单件的发电效率极低，故而要增大效率，必须提高采光面积，显然这不仅导致发电建设成本非常高，而且若其作为民用发电，电费昂贵，性价比不高。如要降低太阳能发电成本，可以从光伏发电全过程的每一步进行技术改进。
但是尽管每一步都有成本下降的余地，面临的挑战依旧很多，材料、设备、电池、电池组件、兆瓦级光伏电站等各项技术都未完全成熟。因此，太阳能发电的普及还有赖于技术创新，以得到效率高、成本低、易于制造的太阳能电池。