每届奥林匹克运动会开幕前都要在希腊雅典的太阳神庙宇前，用凸面镜点燃取自太阳的圣火，这种认识到太阳的能源价值并从太阳取火的经验可追溯到远古。传说在公元214年，罗马帝国舰队入侵西西里岛时，当地军民曾经请教当时在西西里岛的著名希腊学者阿基米德，阿基米德建议岛上的妇女，人手一面磨得亮亮的金属梳妆镜，面对太阳并一起将太阳光反射向罗马人的船舰，顿时“圣火”从天而降，船舰燃烧，罗马人大败而逃。
太阳的光和热是地球最主要的外来能源，一年中地球表面接受到太阳辐射的总能量约为6×1017千瓦时，而且还可持续几十亿年。太阳能不仅是地球上生命的源泉，而且地球上的风能、海洋能、生物能，甚至化石能源都是由太阳能派生出来的。
作为能源的太阳能是指可以直接利用的太阳辐射能。太阳能的优点是可再生、遍布全球、使用后不留任何污染；但是其缺点是，地面上太阳辐射的能量密度低，每平方米面积上的能量不超过1340瓦，只相当于一个面积为1平方米的、供热量还不到1.5千瓦的电炉。另外太阳能的辐射还随季节和昼夜变化。
现在人类利用太阳能有三种方式：光—热转换，例如太阳能热水器；光—电转换，例如太阳能电池；光—化学转换，例如可以用太阳能使水分解产生氢，而氢则是又一种新能源。将太阳能转换为热能直接提供给用户是使用太阳能最简单的办法。而将太阳能变为电能才是大规模使用太阳能的途径。实现光—电转换有两种方式，一种是让太阳光照在单晶硅、砷化镓一类半导体上，使之产生电动势，这就是太阳能电池，如宇宙飞船、人造卫星上使用的太阳能电池。更大规模地使用太阳能要用聚光镜将太阳光集聚到锅炉上使之产生高压蒸汽，推动涡轮机，使之发电。就在当年用太阳能烧毁罗马人舰船的西西里岛上，建立了一座聚光镜面积达6000多平方米的太阳能发电站，集聚的太阳光可将锅炉中的水加热到512℃，所产生的蒸汽压力最高可达6.485兆帕（约65个大气压），发电能力可达1000千瓦。在美国离洛杉矶225千米处的莫荷夫沙漠地区，由于太阳光充足，到1988年为止，已经建成了7座总功率达22万千瓦的太阳能发电站，其中1984底建成的功率为13800千瓦的发电站的聚光器面积就达71700平方米。
我国有2/3的地区每年日照时数都在2000小时以上，其中新疆年日照时数达2500～3300小时，已经研制成功能烤制当地居民都爱吃的酥脆的面饼—馕太阳灶，这种灶的烤箱内温度可达270℃，烘烤3千克的馕只要34分钟。在工业上，太阳能聚光镜可产生2000℃以上的高温，能融炼铂（熔点1773℃）、锆（熔点1900℃）等金属。为了向边远地区提供能源，西藏已经建成一座20千瓦的太阳能电站。为了开发太阳能电池，1976年以来，我国建成了年生产能力为5500千瓦的12条太阳能电池生产线。在广东的江门市，已经在一幢24层的高楼内建造了能供500平方米房间使用的太阳能热水系统；在山东乳山县新能源公园的1000平方米的展览厅内，空调设备所需要的能源全部由太阳能提供。
太阳能既是古老的能源，更是新兴的能源，在新世纪，太阳能将在居民家用、发电、冶金、海水淡化、太阳能汽车方面有广泛的应用。
