由于常规能源资源的有限性和环境压力的增加，许多国家都在加强对新能源和可再生能源技术发展的支持。在新能源的应用领域，太阳能得到了各国政府的重视和政策支持，因此太阳能的应用研究得到了迅速的发展。
美国、日本和德国等欧洲国家是太阳能应用研究较早的国家，目前在光热转换和光电技术方面的研究已经比较成熟。
1839年，法国学者贝克勒尔发现了光伏效应，从20世纪50年代开始，光电转换的应用研究逐渐展开。1954年，美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳电池，虽然效率只有4%，成本也比传统能源发电高出十倍，但光电转换的推广受到了限制。
从1974年到1997年，美国、日本等发达国家的硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级，从50美元/瓦降到了5美元/瓦。
然而，要使太阳能电站与传统电站（主要是火电厂）相比具有经济竞争力，还需要进一步降低成本。
我国从1958年开始研究太阳能电池，20世纪80年代以后得到了迅速发展。在1983年到1987年的几年间，我国引进了7条太阳能电池生产线，使得我国太阳能电池的生产能力从1984年的年产200kW跃升到1988年的4.5MW。
目前，国内的光电应用主要集中在通信领域，包括微波中继站、卫星通信地面站、卫星电视接收差转系统、通信台站等，市场占有率约为50%。
太阳能的应用途径有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式。
光热转换是将太阳辐射到地球的光能转换为其他物质的内能的过程。由于光热转换成本低、技术上容易实现，适用面广，所以现在世界上许多国家都把它放在太阳能利用的首位。
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