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太阳能光伏发电是指采用太阳能光伏电池将光能转化成电能的发电方式，其基本原理为利用半导体的光生伏特效应产生电流，从而达到发电的目的。
太阳能光伏发电市场“十二五”时期在国家政策的支持下得到了快速发展，保持了年均65%的增长率，到2017年底我国累计装机规模达到1.3亿千瓦。当年我国光伏发电新增装机5 306万千瓦，同比增长54%，占全国电力新增装机总量的40%。我国已连续多年成为世界上新增和累计装机规模最大的光伏发电市场。
太阳能热发电也称聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，CSP），指通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，以蒸汽驱动汽轮机发电。根据太阳能采集反射镜的种类，太阳能热发电可分为槽式、塔式、菲涅尔式、碟式四大类。
我国太阳能热发电目前处在规模化示范推广阶段，2017年我国太阳能热发电累计装机近3万千瓦，备案在建的光热电站20多座，总装机容量超过120万千瓦；开展前期工作的光热电站10多座，总装机容量超过60万千瓦。
太阳能热利用的技术原理是利用太阳能集热器吸收太阳辐射能量，由太阳能集热器加热传热工质（或直接加热所需要的热水），然后由传热工质将热量传递到最终的热能应用需求，如供热水、工业用热、供暖、空调制冷等。
太阳能供热水，是利用太阳能集热器吸收太阳辐射能加热流经太阳能集热器的水或导热介质，从而加热储热水箱中的水，达到供热水的目的。
太阳能工业热利用，是指将太阳能热利用系统与常规化石能源系统相结合，利用太阳能集热系统为工业工艺用热所需要的热水或蒸汽提供预热，或提供热空气，再由常规能源将热水或空气加热到工艺所需要温度的太阳能热利用方式。
太阳能供热、采暖，是主要利用太阳能替代常规能源用于建筑冷暖负荷的用能需求，主要是通过加热水达到供能的目的。
太阳能空调技术，是利用太阳能集热系统为不同的制冷方式（如吸收或吸附式制冷、除湿式制冷等）提供热源，从而达到制冷的目的。
太阳能热利用技术成熟、应用广泛，在我国已经实现了市场化运营，截至2017年底，我国太阳能热利用累计热装机容量334.5吉瓦热能（集热器面积4.78亿平方米），约占全球累计安装量的71%，是全球太阳能热利用应用规模最大的国家。但2017年新增量为26.6吉瓦热能（集热面积3 723万平方米），同比下滑5.7%，连续第四年下滑，整个市场面临增长乏力的局面。