利用太陽能發電，目前僅僅有兩種方法：一種是用太陽能把液體加熱，變成高壓蒸汽，高壓蒸汽通過管道噴向渦輪，渦輪是一層層的相互之間錯開為了增加阻力提升扭力驅動連接在渦輪上的發電機轉子，轉子在旋轉起來後自動建立為一個旋轉的電磁鐵，切割發電機定子線圈，在發電機定子線圈中感應出三相交流電。
另一種是用太陽能電池直接發電，科學研究者曾用一種「發電塔」發電，原理很簡單，即由許多鏡子拼在一起組成，鏡子的底腳是按裝在智能伺服旋轉的裝置上，使鏡子隨太陽轉動，把陽光反射到架在高處的塔上的中央接收器。
據悉，在義大利聖伊拉裡奧-納維，建造了有270面直徑90釐米的鏡子，可產生攝氏500°C的熱蒸汽。艾登和梅納爾是美國太陽能先驅。他們提出另一種「太陽能發電場」的辦法，是用一排排拋物反射器，把太陽輻射集中在內有溶鹽熱氣的管子上，再利用泵把加熱的流體從隔熱的管道抽到中央發電站。這種太陽能發電場，必須天氣睛朗，陽光充足，才能發揮效能，一般適用於在沙漠地帶。
發電塔和太陽能發電場，有一個共同的缺點：白晝工作，而晚上歇息。
許多熱衷於開發太陽能發電的科學家，對用太陽能電池直接發電最感興趣。據悉在1954年，美國貝爾電話公司，製成了第一批實用裝置。他們發現，在一塊很薄的矽片下，放一塊更薄的浸過硼的矽片，這就是太陽能電池，可以把陽光直接變成電能。光線照在上層，使電子遷移到下層，這就在兩層之間產生電壓差。
但是，要把矽變為單晶矽，成本極高，不過，在一些特殊情況下，由於使用方便，即使造價貴，仍然還是划算的，太空船就是用太陽能電池供電的，它們展開在太空船倉的兩邊，就像翅膀一樣，自動化氣象站如高速公路旁邊普遍使用。
據悉，1968年美國工程師葛雷塞，提出了一個雄心勃勃的太陽能發電計劃：在赤道上空37000公裡的同步軌道上，裝上一個巨大的太陽能電池組。在那裡，太陽能電池可吸收的太陽能，比地面上高出1.5倍。這是一個太空發電站偉大構想。
太陽能電池有很多優點：沒有活動部件，使用壽命長，保養費用極低，環保，目前世界各國普遍利用太陽能電池直接發電。