利用太阳能发电，目前仅仅有两种方法：一种是用太阳能把液体加热，变成高压蒸汽，高压蒸汽通过管道喷向涡轮，涡轮是一层层的相互之间错开为了增加阻力提升扭力驱动连接在涡轮上的发电机转子，转子在旋转起来后自动建立为一个旋转的电磁铁，切割发电机定子线圈，在发电机定子线圈中感应出三相交流电。
另一种是用太阳能电池直接发电，科学研究者曾用一种“发电塔”发电，原理很简单，即由许多镜子拼在一起组成，镜子的底脚是按装在智能伺服旋转的装置上，使镜子随太阳转动，把阳光反射到架在高处的塔上的中央接1收器。
在太阳能发电系统中，系统的总效率η由太阳能电池组件的光电转换效率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等决定。目前，太阳能电池的光电转换效率只有17%左右。因此，提高太阳能电池组件的光电转换效率、降低太阳能光伏发电系统的单位功率造价，是太阳能光伏发电产业化的重点和难点。自太阳能电池问世以来，晶体硅作为主要材料保持着统治地位。目前对硅太阳能电池转换效率的研究，主要围绕着加大吸能面、运用吸杂技术和钝化工艺提高硅太阳能电池的转换效率、电池超薄型化等方面。
太阳能发电的过程：现以晶体为例描述光发电过程。 当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，房顶安装太阳能发电，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。当许多个电池串联或并联起来就可以形成有较大输出功率的太阳能电池方阵。
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