太陽(yáng)能是一種輻射能，具有即時(shí)性，必須即時(shí)轉(zhuǎn)換成其它形式能量才能利用和貯存。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成不同形式的能量需要不同的能量轉(zhuǎn)換器，集熱器通過吸收面可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，利用光伏效應(yīng)太陽(yáng)電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，通過光合作用植物可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成生物質(zhì)能，等等。原則上，太陽(yáng)能可以直接或間接轉(zhuǎn)換成任何形式的能量，但轉(zhuǎn)換次數(shù)越多，最終太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的效率便越低。
 

　　太陽(yáng)能-熱能轉(zhuǎn)換

 

　　黑色吸收面吸收太陽(yáng)輻射，可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，其吸收性能好，但輻射熱損失大，所以黑色吸收面不是理想的太陽(yáng)能吸收面。選擇性吸收面具有高的太陽(yáng)吸收比和低的發(fā)射比，吸收太陽(yáng)輻射的性能好，且輻射熱損失小，是比較理想的太陽(yáng)能吸收面。這種吸收面由選擇性吸收材料制成，簡(jiǎn)稱為選擇性涂層。它是在本世紀(jì)40年代提出的，1955年達(dá)到實(shí)用要求，70年代以后研制成許多新型選擇性涂層并進(jìn)行批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用，目前已研制成上百種選擇性涂層。我國(guó)自70年代開始研制選擇性涂層，取得了許多成果，并在太陽(yáng)集熱器上廣泛使用，效果十分顯著。
 

　　太陽(yáng)能-電能轉(zhuǎn)換

 

　　電能是一種高品位能量，利用、傳輸和分配都比較方便。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能是大規(guī)模利用太陽(yáng)能的重要技術(shù)基礎(chǔ)，世界各國(guó)都十分重視，其轉(zhuǎn)換途徑很多，有光電直接轉(zhuǎn)換，有光熱電間接轉(zhuǎn)換等。這里重點(diǎn)介紹光電直接轉(zhuǎn)換器件--太陽(yáng)電池。世界上，1941年出現(xiàn)有關(guān)硅太陽(yáng)電池報(bào)道，1954年研制成效率達(dá)6%的單晶硅太陽(yáng)電池，1958年太陽(yáng)電池應(yīng)用于衛(wèi)星供電。在70年代以前，由于太陽(yáng)電池效率低，售價(jià)昂貴，主要應(yīng)用在空間。70年代以后，對(duì)太陽(yáng)電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了廣泛研究，在提高效率和降低成本方面取得較大進(jìn)展，地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大，但從大規(guī)模利用太陽(yáng)能而言，與常規(guī)發(fā)電相比，成本仍然大高。

 

　　目前，世界上太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч桦姵?4%（4cm2），多晶硅電池18.6%（4cm2），InGaP/GaAs雙結(jié)電池30.28%（AM1），非晶硅電池14.5%（初始）、12.8（穩(wěn)定），碲化鎘電池15.8%，硅帶電池14.6%，二氧化鈦有機(jī)納米電池10.96%。
 

　　我國(guó)于1958年開始太陽(yáng)電池的研究，40多年來(lái)取得不少成果。目前，我國(guó)太陽(yáng)電他的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч桦姵?0.4%（2cm×2cm），多晶硅電池14.5%（2cm×2cm）、12%（10cm×10cm），GaAs電池20.1%（lcm×cm），GaAs/Ge電池19.5%（AM0），CulnSe電池9%（lcm×1cm），多晶硅薄膜電池13.6%（lcm×1cm，非活性硅襯底），非晶硅電池8.6%（10cm×10cm）、7.9%（20cm×20cm）、6.2%（30cm×30cm），二氧化鈦納米有機(jī)電池10%（1cm×1cm）。