太陽是地球上生物賴以生存的主要能量供給體，為人類源源不斷地提供太陽能，同時也是其它諸多類型能量的制造者，如風(fēng)能、波浪能、潮汐能和海洋溫差能等。數(shù)據(jù)顯示，太陽在1小時內(nèi)可向地球提供4.3′1020 J的能量，這些能量幾乎能夠滿足目前地球上人類在1年內(nèi)的能量消耗。對太陽能的利用有多種形式，例如植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能并產(chǎn)生氧氣，生活中廣泛應(yīng)用的太陽能熱水器直接利用太陽的熱量產(chǎn)生熱水，太陽能海水淡化技術(shù)利用太陽能進(jìn)行蒸餾，而太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，等等。

       太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主體一般為半導(dǎo)體材料。在光照情況下，半導(dǎo)體材料吸收太陽光而將其轉(zhuǎn)化為電流的載體，即電子和空穴，通過外接電路而提供電能。目前被廣泛應(yīng)用的太陽能電池包括硅基（如單晶硅、多晶硅和薄膜硅等）、砷化鎵薄膜、銻化鎘和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等，以及成本低廉的染料敏化和有機光伏，還有2013年被美國《科學(xué)》雜志評為十大科技突破之一的鈣鈦礦太陽能電池。

       此次執(zhí)行環(huán)球飛行的“陽光動力2號”太陽能飛機（Solar Impulse 2）翼長跨度為71.9米，稍小于目前世界上載客量最大的空客A380飛機（79.75米）。其機翼部分含有17248片太陽能電池，總面積為269.5平方米，可產(chǎn)生最大66千瓦的功率。這些太陽能電池由總部坐落在美國加州的SunPower公司提供，該公司主要生產(chǎn)高效的晶體硅太陽能電池。根據(jù)澳大利亞新南威爾士大學(xué)Martin Green教授等人于2015年1月發(fā)布的太陽能電池效率表，SunPower公司目前仍然保持大塊晶體硅太陽能電池組件的最高效率記錄：面積15775平方厘米效率為22.4%。

       有計算顯示，如果將地球陸地面積的0.16%或地球面積的0.1%覆蓋上效率為10%的太陽能電池系統(tǒng)，這將產(chǎn)生20太瓦（1太瓦=1′1012瓦）的輻照能量，相當(dāng)于建造20000個裝機容量為100萬千瓦的核電站（例，大亞灣核電站1號機組裝機容量98.4萬千瓦）。2011年日本福島核泄漏事故發(fā)生后，核能的利用再次引發(fā)全球廣泛的關(guān)注和討論，2012年日本核能發(fā)電量下降89%，占全球降幅的82%。相對核能而言，太陽能不存在安全隱患，是清潔并且可再生的理想能源。由此可見，開發(fā)和利用太陽能可以滿足我國國民經(jīng)濟增長對能源的需求，符合長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略目標(biāo)。