地球源源不断地接受着来自太阳的能源，即光热能源。光接触到硅半导体等就会生电，而太阳光发电就是根据这一原理，将太阳的光直接转化为电。
最早的以硅半导体为媒介的太阳能电池是由美国的贝尔研究所于1954年开发成功的，当时，电的转化率还只有不到10%。进入二十世纪七十年代以后，太阳能电池的电转化率提高到15%，并开始走向实用化。今天，电转化率接近20%的太阳能电池正在开发之中。
据说直射在地表上的太阳光能量达每平方米一千瓦，如果太阳能电池的电转化率达到20%的话，那么，每平方米的太阳光就能够发电200瓦。而如果电转化率提高，平均单位的发电成本就会随之降低，从而在不增加受光装置面积的情况下提高发电量。
2002年，整个世界的太阳能电池产量约为52万千瓦（产量均以发电功率来显示），其中，日本占48.9%，达25.5万千瓦，从而成为世界最大的太阳能电池生产国。日本半导体技术的成熟可靠，以及日本企业在新产品开发中对电转化率、薄型太阳能电池的不懈追求，是日本太阳能源开发不断成功的基础。