太陽光発電は、光を受けると電気エネルギーを発生する一種の半導体「太陽電池」を利用した発電方式です。

上の図に示すように、P型とN型を接合したシリコン半導体に太陽光線が当たると、負の電気と正の電気が生まれ、負の電気はN型シリコンへ、正の電気はP型シリコンに移動し、電極に電圧が生まれます。

この電極に外部から電球のような負荷を接続すると電流が流れて点灯します。

この原理を使い、周辺技術も応用して太陽光発電が実用化されています。

写真は出力10kWの呉羽試験場（北陸電力）

優れた特性

1. 無尽蔵　　　　　　枯渇する心配がありません。
2. クリーン　　　　　環境を汚染しません。
3. 自由設計　　　　　需要や地形に合わせて自由に設計できます。
4. 一定効率　　　　　設備規模の大小にかかわらず効率が一定です。
5. 管理が用意　　　　システムが単純で、保守管理が容易です。

難しい課題

1. 低エネルギー密度　もともと地上に届く太陽エネルギーの密度は１平方メート　　　　　　　　　ル当たり1kW程度と低いので、大電力を得ようとすると広　　　　　　　　　大な面積が必要です。たとえば、100万kW相当（平均的な　　　　　　　　　原子力発電1基分）の電力を賄うとなると、240平方キロメ　　　　　　　　　ートル（甲子園球場の約6000培）の敷地が必要になりま　　　　　　　　　　す。
2. 低変換高率　　　　太陽光発電のエネルギー変換効率は太陽電池の性能によっ　　　　　　　　　て決まります。現段階ではまだ20％以下にとどまっていま　　　　　　　　　す。
3. 低利用率　　　　　雨、曇りの日や夜間は発電できず、また日照時間の短い季　　　　　　　　　節にもあまり活用できません。
4. 高コスト　　　　　設備が高く、充電池と併用して、夜間などにも使うとすれ　　　　　　　　　ばさらにコストがかかります。