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相信大家都知道電子帶負電，在失去電子后空穴帶著正電這個常識，太陽能發電的原理就是依靠著這個常識，太陽能的光伏板的構造主要材料，是半導體晶體硅在制作時光伏板時，摻雜少量磷的是N型硅，易吸引電子，而摻雜了少量硼的是P型硅，易產生空穴，當這兩種硅結合在一起時，交界處會形成一個P-N結，這個結具有單向導電性，是很多電子技術的物質基礎，而光伏板就相當于是一大塊P-N結板，每當太陽照射在光伏板上時，就會吸收一個光子，從而產生一對電子和空穴，但是在兩個還沒有結合時，內部的電荷場就會強行將兩者分離，電子會流向N區帶著負電，空穴則會流向P區帶著正電，就這樣形成了一正一負的電勢差，當存在電勢差的電荷在通過導體自由移動的時候，就會滿足電流形成的條件 從而完成光能向電能的轉換，人類將這樣的轉換，分為光伏和光熱兩個大類別，不過這兩者在發電的工藝上，有著各自的優劣勢。

光伏發電是利用了半導體界面的光生伏應，它將光能直接轉變成為了電能的一種技術，而光熱發電則是要利用大規模陣列拋物，或者蝶形鏡面收集太陽的熱能，從而通過換熱裝置來提供蒸汽，集合傳統的汽輪發電機的工藝，來達到發電的目的，兩者在不同的發電概念下，組成部分也有著各自不同的工藝，光伏主要是由太陽能電池板，控制器和逆變器三大部分組成，主要的部分是由電子元器件構成，而光熱則是選擇避免了昂貴的硅晶體電轉換工藝，不僅大大的降低了太陽能發電的成本，并且這樣形式的太陽能是其他形式太陽能無法相比較的，光熱發電的工藝將太陽能所燒熱的水，儲存在一個絕大的容器中，即使太陽已經落山幾個小時后，它仍能夠帶動汽輪發電。

能量轉換環節少。

從能量轉換環節來看，太陽能光伏發電是直接將太陽輻射能轉換為電能，在所有可再生能源利用中，太陽能光伏發電的轉換環節少、利用直接。一般來說，在整個生態環境的能量流動中，隨著轉換環節的增加、轉換鏈條的拉長，能量的損失將呈幾何級增加，并同時大大增加整個系統的建設、運行成本和不穩定性。目前，晶體硅太陽能電池的光電轉換效率實用水平為15%-20%,實驗室高水平已達35%。

經濟、環保。

從資源條件尤其是土地占用來看，生物能、風能是較為苛刻的，而太陽能利用則很靈活。如果說太陽能光伏發電占用土地面積為1,風力則是太陽能的8-10倍，生物能則達到100倍。就水電而言，一個大型水壩的建成往往需要淹沒數十平方公里到上百平方公里的土地。相比而言，太陽能發電不需要占用更多的土地，屋頂、墻面都可成為太陽能光伏發電利用的場所，還可利用我國廣闊的沙漠，通過在沙漠上建造太陽能光伏發電基地，直接降低沙漠地帶直射到地表的太陽輻射，有效降低地表溫度，減小蒸發量，進而使植物的存活和生長在相當程度上成為可能，穩固并減少沙丘，又向大自然索取了所需的清潔可再生能源。