德国是世界上利用太阳能发电最多的国家，目前全德国太阳能发电量相当于一个大城市的用电量。截至2005年底，德国共有670万平方米的屋顶铺设了太阳能集热器，总功率达470万千瓦。在德国，已经有4%的家庭利用太阳能发电或集热，用于日常的家庭生活，估计每年可以节约2.7亿升燃料油。
2006年，全球最大的太阳能发电厂在德国南部的巴伐利亚州正式投入使用。这座投资7000万欧元的太阳能发电厂占地77公顷，发电总容量达1.2万千瓦，能够为3500多个家庭供电。这座发电厂拥有1400多个可控制的移动太阳能吸热电池板，这些电池板能够随着太阳的移动而自动旋转，从而最大限度地吸收太阳能发电。这一创新技术使这家发电厂的发电能力比普通太阳能发电厂高出35%。
德国对太阳能的利用可以追溯到20世纪70年代。现在，德国已经在太阳能系统的开发、生产、规划和安装等方面积累了大量的经验，发明了一系列高效的太阳能系统。虽然德国全年约66%的日照时间是阴天，但是德国依然是全球第一大太阳能发电国。太阳能电池板广布德国境内的波罗的海与黑森林之间的地带，尽管太阳能发电仅占德国总发电量的3%，所有可再生能源发电量的比例也只有13%，不过德国政府希望到2020年这一比例可以上升到27%，届时太阳能发电比例将大幅上升。
目前，太阳能发电的成本较高，这主要是由发电量较小导致的。据专家们预测，随着太阳能发电厂的增多，大约在2020年太阳能发电的成本就将与常规发电成本持平，到2040年将大大低于后者。现在德国太阳能电的成本为每千瓦时(即度)0.6欧元，西班牙为每千瓦时0.35欧元，而常规电的成本为每千瓦时0.2欧元。但是到了2040年，德国的太阳能电的成本将下降到每千瓦时0.1欧元，那时，太阳能电将比常规电更富竞争力。根据目前的趋势，太阳能发电量每翻一番，成本就降低15%~20%。按照目前的价格计算，一座太阳能发电厂的投资可以在15年后收回。而且，德国还制定了《可再生能源法》，规定了公共电网必须接受太阳能发电生产的电力，并保证购买和使用太阳能电的居民和企业得到每千瓦时电0.56欧元的价格返还，这一鼓励政策大大促进了德国太阳能发电业的发展。
德国政府除了对研究太阳能利用技术、制作相应设备的科研机构和公司提供补助和优惠政策外，还采用经济手段鼓励中小型企业和私人家庭利用太阳能，“10万屋顶太阳能发电计划”便是一例。1999~2004年的5年中，德国政府向居民和私营中小企业提供10年利率为1.91%的低息贷款，支持其建造屋顶太阳能电池板。这项计划的目标是安装10万套总容量为30万~50万千瓦、每个屋顶3~5千瓦的屋顶太阳能发电系统。
科学家的设想——在月球上发电
科学家们设想的空间太阳能发电有两种方案：
(1)建立太阳能发电卫星，在卫星上用太阳能发电。
(2)将月球作为基地，建立太阳能电站。
这两种方案的基本构想相同，都是在地球外层空间利用太阳能发电，以避免地球气候的影响，甚至没有昼夜的区别，一天24小时都可以发电。然后通过微波和激光将电能传输给地球，在地球上装有接收器，再将所转变成的电能供千家万户使用。
在茫茫宇宙天体中，月球是离地球最近的天体。月球自转一圈所需要的时间，恰好等于它绕地球公转一圈所需的时间，而且方向相同，所以月球总是以固定的一面朝着我们。
21世纪人类将在月球上建立“空中之城”——“月球城”。“月球城”既可以作为科学研究的基地，更好地探索茫茫宇宙的奥秘，又是人类未来的能源基地。人类计划把太阳能电站建立在月球上，因为那里不受白天黑夜的影响，终日有阳光照射，全天都可以发电。
科学家们认为，在月球上建立太阳能电站也有一定难度。首先，是工作量太大。例如1000万千瓦的太阳能电站，需要太阳能电池板100平方千米以上，重10万吨以上，需要用航天飞机先将材料分批运到低空轨道安装，再送往高空轨道。其次，发出的电又要转化成微波形式透过大气层传到地面。地面又要用一群庞大的窝式天线阵(它由半波电偶极子组成)，把微波电能捕获后，经固体二极管整流成直流电供给用户。
月球近几年来被人类看好作为能源基地的原因，还在于它蕴藏有大量的原料氦-3和重氢(氘)。根据“阿波罗”宇宙飞船从月球上带回的样品分析表明，在月球的地层里除含有大量的有色金属，还含有一种最引人注目的原料氦-3和重氢(氘)。由于月球上没有空气，所以在那里提炼出的金属纯度很高。如果在月球上提炼氦-3和重氢(氘)，会产生大量的水、氢、氧、氦、碳等物质，这些物质恰好是月球上没有的，可以给人类提供在月球上生存的条件，还可以给飞往其他天体的飞行器提供氢氧作燃料，它和现在利用的核能相比，有很多优点。用氦-3作燃料的核反应堆几乎不产生中子，反应堆外壁不受损害，可以用得很久，而且污染很小，废料容易处理，是人类控制聚变反应速度以后最理想的核能。
我国的太阳能使用现状
目前，中国已是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家以及重要的太阳能光伏电池生产国。
中国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。
中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，经过约40年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到200万千瓦。
经过多年的发展，中国太阳热水器产业已形成较为完整的产业化体系。从原材料加工、热水器产品制造到营销服务、综合配套协调发展，无论从产值还是保有量都已成为名副其实的太阳能热水器生产和应用大国。2007年，中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%，年产量达2340万平方米，总保有量约为10800万平方米。2007年，太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币，产值亿元人民币以上的企业有20多家。太阳能热水器的出口额增长约为28%，6500万美元左右，产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区。
2008年中国太阳能热水器行业继续稳步快速发展。其中，产值达430亿元，出口达1亿美元。
2008下半年以来，金融风暴危及中国，让光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对于正处于行业洗牌阶段的太阳能热水器产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外国务院实行的一些措施都着眼于拉动内需、拉动农村经济发展、拉动中小企业发展，对太阳能热利用行业发展非常有益。
在金融危机形势下，2009年3月中国出台了“太阳能屋顶计划”，2009年7月21日财政部、科技部、国家能源局联合宣布在中国正式启动“金太阳”示范工程。2009年国家出台的政策将推动国内太阳能发电市场发展，在中国政府强有力的政策引导下，光伏产业不仅让国内企业看到了机遇，而且已经吸引了世界的目光。2009年太阳能热水器“下乡”是太阳能热水器行业的一件大事，标志着太阳能热水器得到国家认可，中国太阳能热水器行业已迈入新的时代。
2009年12月18日，出席哥本哈根世界气候大会的中国总理在演讲中宣布，中国太阳能热水器集热面积世界第一，为世界节能减排事业做出了积极贡献。
相比太阳能热水器行业的火热，中国光伏发电市场更是经历了爆炸式增长。在“送电到乡”工程和国际光伏发电市场的拉动下，中国太阳能光伏电池组件制造业出现了跳跃式发展。2000年，中国光伏组件的生产能力不到1万千瓦；2008年，太阳能电池生产量已经达到了260万千瓦，居世界第一位。近几年来，中国先后有20多家光伏企业在海内外上市，2008年世界前30名的光伏电池生产商有10家在大陆，4家在台湾。光伏产业链包括多晶硅、电池、电池系统等多个环节，多晶硅则是整个产业链的关键原材料。和光伏行业近10年的跳跃式发展相比，中国式多晶硅的跃进更令人叹为观止，短短4年就从鼓励类产业走入了疑似过剩行业队伍。
2005年以前，原材料供给、多晶硅核心的提纯技术掌握在少数发达国家大厂商手中，国产太阳能多晶硅厂家技术水平低，不仅产量小，而且产品成本高，整个光伏制造业完全沦为两头在外、微利代工的尴尬局面。多晶硅成本平均占到下游总成本的170%，太阳能企业的利润率被上游多晶硅厂商挤压。
多晶硅材料提纯进入门槛高，产量成为制约中下游的发展瓶颈，也令多晶硅成为太阳能行业链条的暴利环节。国际多晶硅价格一路飞升，从2004年每千克几十美元，到2008年9月涨至每千克500美元。
起初，由于多晶硅需要高投入和相对长的投资周期，几乎没有企业投资。而光伏电池组件投资壁垒低，投产见效快，一般组件厂建成投产仅需3~6个月，几乎成了所有投资者的选择。
但在暴利吸引下，从2006年开始，大量资金进入上游硅料提纯。同时，在科技部“863”攻关计划、“十一五”计划、国家发改委《高纯硅材料高技术产业化重大专项》等多方推动下，中国多晶硅行业开始启动并快速增长。