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太陽能光熱發電是將光能轉變為熱能，然后再通過傳統的熱力循環做功發電的技術。太陽能光熱發電產生的是和傳統的火電一樣的交流電，與傳統發電方式和現有電網的匹配性更好，可直接上網。
太陽能光伏發電是利用太陽能電池技術，有光子使電子躍遷，形成電位差，光能直接就轉變為電能，產生直流電。
兩者之間為重要的差別，則在于各自在能量儲存方式上的差異。而儲能對于彌補太陽能發電的間歇性，以及對電網的調峰能力，具有著非常重要的意義。由于光伏發電是由光能直接轉換為電能，因此其多余的能量只能采用電池儲存，其技術難度和造價遠比太陽能光熱發電中，僅需儲熱要大得多。因此，易于對多余的能量進行儲存，以實現連續穩定的發電和調峰發電，是太陽能熱發電相對于光伏發電的一個為重要和明顯的優勢。
太陽能光熱和太陽能光伏發電各有優劣勢，有各自的應用領域。光熱發電規模比較大，而光伏則相對較小，適合家庭、居民小區等，包括與建筑相結合，因此，兩者應用范圍并不完全一樣。
太陽能光熱發電則較多用作集中式發電，而太陽能光伏發電主要應用于分布式發電。
太陽能光熱和太陽能光伏都有各自的優勢和發展前景，二者沒有直接沖突。在太陽能發電發展比較好的地方應該既有光熱發電系統，又有光伏發電系統，因此兩者長期來看是互補關系。未來二者必將共同擔當未來世界能源消費格局。
