人類利用太陽的曆史已有3000多年，然而將太陽能作為一種能源和動力加以利用，卻隻有300多年。僅僅到20世紀，人類才真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”，“未來能源結構的基礎”。20世紀70年代以來，太陽能科技發展迅速，太陽能利用日新月異。
1615年，法國工程師所羅門·德·考克斯發明了世界上第一台由太陽能驅動的發動機，這開啟了近代太陽能利用的先河。此項發明是一台利用太陽能加熱空氣、使其膨脹做功而抽水的機器。
在1615年～1900年之間，世界上又發明了許多太陽能利用裝置，包括多台太陽能動力裝置和其它一些太陽能裝置。這些動力裝置有很多缺點：運用聚光方式采集陽光；發動機功率小；工質主要是水蒸汽，價格貴，實用性不大；大部分為太陽能愛好者個人研究製造等等。
在整個20世紀，太陽能科技發展曆史大體可分為七個階段。
第一階段（1900年～1920年）
從1900年到1920年為第一階段。在此期間，太陽能動力裝置仍是世界上太陽能研究的重點。但聚光方式開始多樣化，人們開始采用平板集熱器、低沸點工質，裝置體積加大，輸出功率最大達到73.64千瓦，實用目的比較明確，但價格仍然很昂貴。
此間建造的裝置比較典型的有三台：1901年，美國加州製造出一台太陽能抽水裝置，聚光器為截頭圓錐形，功率是7.36千瓦；1902年～1908年，美國采用平板集熱器和低沸點工質，製造出了五套雙循環太陽能發動機；1913年，人們在埃及開羅以南建成一台太陽能水泵，它由5個拋物槽鏡組成，每個長62.5米，寬4米，總采光麵積達到1250平方米。
第二階段（1920年～1945年）
從1920年到1945年為第二階段。在這20多年中，太陽能研究工作處於低潮，礦物燃料的大量開發利用和二戰爆發是太陽能研究幾乎停滯的兩個主要原因。當時參加研究工作的人數和研究項目大為減少，太陽能研究工作受到了一定的冷落。
第三階段（1945年～1965年）
從1945年到1965年為第三階段。在第二次世界大戰結束後的20年裏，有些人注意到石油和天然氣資源在迅速減少，強烈呼籲人們予以重視。由此，被冷落的太陽能研究工作逐漸開始恢複，人們成立了太陽能學術組織，並舉辦了各種學術交流和展覽會，太陽能研究熱潮再次興起。
這一階段，太陽能研究工作取得一些重要的進步：1945年，美國貝爾實驗室研製出實用型矽太陽電池，使光伏發電大規模應用有了可能；1955年，在第一次國際太陽熱科學會議上，以色列、泰國等提出選擇性塗層基礎理論，並成功研製出實用的黑鎳等選擇性塗層，為高效集熱器的發展奠定了基礎。
此外，還有其它一些重要成果：1952年，在比利牛斯山的東部，法國國家研究中心建成一座功率為50千瓦的太陽爐；1960年，世界上第一套用平板集熱器供熱的氨—水吸收式空調係統在美國佛羅裏達建成，製冷能力為5冷噸；1961年，斯特林發動機問世。
在這一階段，太陽能基礎理論和基礎材料的研究，也取得一些重大的突破；平板集熱器在技術上逐漸成熟；人類建成了一批實驗性太陽房，太陽能吸收式空調的研究取得進展；人們初步探討和研究了難度較大的斯特林發動機和塔式太陽能熱發電技術。
第四階段（1965年～1973年）
1965年到1973年為第四階段。由於太陽能利用技術處於成長階段，不成熟，而且投資大，效果不理想，很難與常規能源競爭，因此得不到公眾、企業和政府的重視和支持。
因此，這一階段的太陽能研究工作又滑回到低潮期。
第五階段（1973年～1980年）
1973年至1980年為第五階段。在世界各種能源中，石油一直擔任主角，是左右經濟、決定一個國家生死存亡、發展和衰退的重要因素。1973年10月中東戰爭爆發，石油輸出國組織一致行動，采取石油禁運、暫停出口等辦法，支持中東人民的鬥爭。因此，依靠中東地區大量廉價石油的西方國家發生了“能源危機”，在經濟上遭到了沉重的打擊。
這次“危機”在客觀上使人們意識到：必須自己發展新能源，減少對能源輸出國家的依賴，減少對傳統能源的依賴。這就使許多國家，尤其是一些發達的工業國家，再一次加強了對太陽能及其它可再生能源技術研究開發的支持，開發利用太陽能的熱潮在世界上再次興起。
1973年，美國製定了政府級陽光發電計劃，太陽能研究經費大幅度增大，並且成立了太陽能開發銀行，用以促進太陽能產品的商業化；1974年，日本公布了政府製定的“陽光計劃”，並投入了大量的人力、物力和財力來實施這一計劃。
世界上開發利用太陽能熱潮的重新出現，對我國也產生了重大的影響。一些科技人員，紛紛投身到太陽能研究開發工作中。科技人員開展的活動有出書辦刊，介紹國際上太陽能利用動態，積極向政府及有關部門提建議，在農村推廣應用太陽灶，在城市研製開發太陽能熱水器，開始在地麵應用空間用的太陽能電池等等。