編者按：以下是一本名為《太陽能的黎明》特刊的導言（點選連結檢視目錄）。該合集於 2013 年 8 月出版，收錄了《大眾科學》檔案中的文章。
自 19 世紀努力創造太陽能發動機以來，我們在馴服太陽的混沌能量方面已經走了很長一段路。今天，我們可以有效地加熱水和建築物，甚至可以從這種豐富的光源中產生大量的可傳輸電力。
我們利用這種能源的能力已經結合成了兩種截然不同的形式。首先，我們有有限的、本地化的系統：太陽能熱水器、被動式太陽能供暖等等，太陽能在生產現場必須被使用或儲存，否則就會損失掉。其次，我們開發了更通用的技術，即發電。這些系統包括光伏發電——透過半導體將陽光直接轉化為電能——和聚光太陽能發電——透過高溫蒸汽渦輪機或熱力學發動機發電。所有太陽能技術在過去幾十年中都穩步增長，但光伏發電的進展確實引人注目：自 20 世紀 80 年代後期以來增長了 1000 多倍，並且繼續保持強勁的增長勢頭。
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太陽能是地球上最豐富的能源資源。即使考慮到天氣變化，僅大陸接收到的平均太陽能功率也達到 2300 萬吉瓦。相比之下，一個標準尺寸的核電站為 1 吉瓦。它使所有其他可再生能源資源（包括風能、水力和地熱能）加起來都相形見絀，一年的太陽能將遠遠超過有限能源資源（核能和化石燃料）的儲量，即使算上非常規頁岩油、深海石油和甲烷也是如此。
不幸的是，與甚至相對多雲的德國等國家不同，在美國，太陽能作為一種能源仍然在很大程度上被忽視，許多決策職位的人仍然認為這種資源是邊緣化的。特別是，人們普遍認為
太陽能資源需要太多的空間來開發。
太陽能太昂貴了。
天氣、晝夜迴圈和季節造成的間歇性是一個致命的缺陷。
與許多其他能源相比，太陽能發電所需的空間相對較小。為了使人們對這種資源有一個概念，請考慮一下，覆蓋面積不到美國水電站人工湖泊面積一半的光伏板將產生美國消耗的所有電力（水電僅佔全國電力的大約 6.5%）。另一個有用的視角是考慮，利用當前技術，使用地球表面積的約 0.4% 就足以產生整個地球消耗的所有能源（交通、建築、工業、電力等等）。考慮到城市地區已經佔據了比這更多的空間，並且太陽能技術非常適合在城市和郊區環境（例如屋頂）中部署，空間不應該成為問題。
在沒有適當背景的情況下，太陽能對許多人來說似乎很昂貴，例如，當與煤炭進行比較時。而且，對話常常就此停止。然而，這種論點忽略了兩個重要的現象。一是太陽能價格穩步大幅下降，而且看不到盡頭。二是太陽能帶來的淨價值。它取代了傳統產生的能源，以及相關的直接經濟和環境成本。與此同時，它與高峰電力需求良好匹配，並降低了需求驅動的停電風險。它還可以對沖能源商品的價格波動。此外，它有助於推動經濟發展，因為與傳統發電相比，它在單位能源上創造了更多的就業機會。最後，它為社會提供了長期的利益，因為建造良好的太陽能系統將持續多年，超出其商業週期，並將繼續為社會提供清潔能源，直至遙遠的未來。
毫無疑問，太陽能會產生前期成本——即調整電網基礎設施和運營以處理越來越多的間歇性太陽能。然而，當包含完整背景並比較淨值時，太陽能很可能成為我們最便宜的發電選擇。最根本的是，太陽能技術的長期經濟穩健性在於，它是一種天然的能源繁殖器，可以長期推動經濟增長。一塊太陽能電池板在其壽命期內產生的能量將是製造它所需能量的許多倍。
間歇性或許是最大的感知負面因素。飄過的雲朵、天氣模式、夜晚和季節變化顯然是需要解決的問題。但它們有解決方案，而這些解決方案不會抵消太陽能的壓倒性價值。這些解決方案包括智慧部署、將實現有效需求管理的新預測能力、儲能、長距離互聯以及與其他可再生資源（如風能）的結合。
我個人認為，匹配需求和地球上最豐富資源的挑戰是技術和經濟發展的絕佳機會。例如，利用不斷增長的新電力需求部門，如電動交通，將為負荷管理和電價方面的新思維和新發明開啟大門。
一個國家似乎已經弄清楚了這一點，並且正在立即將這些解決方案付諸行動。德國的太陽能資源比美國小得多，但計劃到 2050 年用可再生能源生產 80% 的電力，而太陽能將是這種轉變的主要組成部分。德國已經從可再生能源中產生了 22% 的能源，而 1990 年僅為 3%。美國的任務要容易得多：更多的陽光、更多的空間以及對電力的需求——主要由空調驅動——與太陽能資源非常匹配。美國可以輕鬆地瞄準 100%。許多其他國家也可以這樣做。