并网光伏电站和与建筑结合的分布式并网光伏发电系统是光伏发电的主要利用方式。2010年，光伏发电总装机容量接近4000万千瓦，主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利，其中德国2010年新增装机容量700万千瓦。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高，全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格已经从2000年每瓦4.5美元下降到2010年的1.5美元以下，太阳能光伏发电的经济性明显提高。太阳能发电的薄膜太阳能电池是基于硅、和化薄膜的太阳能电池。薄膜太阳能电池可以由轻质低成本的基础材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)制成。能产生电压的薄膜厚度小于1微米，便于运输和安装。但沉积在异质衬底上的薄膜会产生一些缺陷，因此现有的和铜铟硒太阳能电池在量产时的转换效率只有12%到14%，而理论上限可以达到29%。如果在生产过程中能够减少的缺陷，将会延长电池的使用寿命，提高其转换效率。因此，有必要研究缺陷产生的原因以及减少缺陷和控制质量的方法。太阳能发电的太阳能电池的接口也很关键，需要大量的研发投入。太阳能的利用目前还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造提供能源方面得到了应用。清立太阳能工程图人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。)