1950 年，原蘇聯設計了世界上第一座太陽能塔式電站，建造了一個小型試驗裝置。70 年代，由于石油危機的影響，人們開始把注意力集中到太陽能發電上。當時來看，太陽電池價格昂貴，效率較低，相對而言，太陽熱發電效率較高，技術比較成熟，因此當時許多工業發達國家都將太陽熱發電作為重點，投資興建了一批試驗性太陽能熱發電站。據不完全統計，從1981～1991 年，全世界建造的太陽能熱發電站（500kw 以上）約有20 余座，發電功率最大達80MW。

      按太陽能采集方式劃分，太陽能熱發電站主要有塔式、槽式和盤式三類。這些電站基本上都是試驗性的。例如，日本按照陽光計劃建造的一座1MW 塔式電站，一座1MW 槽式電站，完成了試驗工作后即停止運行。美國 10MW 太陽1 號塔式電站，進行一段時間試驗運行后及時進行技術總結，很快將它改建為太陽2號電站，并于1996 年1 月投入運行。

      80 年代中期，人們對建成的太陽能熱發電站進行技術總結后認為，雖然太陽能熱發電在技術上可行，但投資過大（美國太陽1 號電站投資為1.42 億美元），且降低造價十分困難，所以各國都改變了原來的計劃，使太陽能熱發電站的建設逐漸冷落下來。例如，美國原計劃在1983～1995 年建成5～10 萬kw 和10～30 萬kw 太陽能熱電站，結果沒有實現。

      正當人們懷疑太陽能熱發電的時候，美國和以色列聯合組成的路茲太陽能熱發電國際有限公司，自1980 年開始進行太陽熱發電技術研究，主要開發槽式太陽能熱發電系統，5 年后奇跡般地進入商品化階段。該公司從1985 年至1991 年在美國加州沙漠建成9 座槽式太陽能熱電站，總裝機容量353．8MW。電站的投資由1 號電站的5976 美元/KW，降到8 號電站的3011 美元/KW，發電成本從26.5 美分/KWh 降到12 美分/KWh。公司之后計劃到2000 年，在加州建成裝機容量達800MW 槽式太陽能熱發電站，發電成本降到5-6 美分/KWh。遺憾的是，1991 年因路茲公司破產而使計劃中斷。

      而隨著路茲公司的倒閉，光熱發電技術也步入了長達 16 年的停滯。根據NREL 的數據顯示，從90 年到06 年新增裝機容量僅1MW，而90 年當年的新增裝機容量為80MW，降幅達到98.8%。

      在 90 年后，世界對光熱發電技術進入了長達16 年的停滯期，但07 年隨著美國Nevada Solar One電站的并網，光熱發電打開了新的篇章。

      美國對光熱發電技術率先破冰。Nevada Solar One 是美國在太陽能集熱電站建設經歷了長達16年的停頓之后（即1991 年后），所建的最大的槽式發電電站。設計功率為64MW，最大可達到75MW。使用了18200 面槽式發光鏡把太陽的能量聚集到18240 個吸熱管中。Nevada Solar One在2007 年并網發電，可滿足一萬四千家用戶的用電需求，年減排CO2 相當于2 萬輛轎車的排放。

      西班牙也不甘示弱，大規模進入光熱發電市場。位于西班牙Granada 省的Andasol 項目由三個同等規模的50MW 太陽能槽式集熱發電站組成。其中Andasol1 已經在2009 年3 月實現并網發電，是歐洲的第一個商業化太陽能集熱電站，也是目前為止最大的。其主要特點是使用了雙塔式熔鹽（60%的硝酸鈉+40%的硝酸鉀）儲熱系統。儲熱塔高14 米，直徑36 米，內裝約28,500 噸的熔鹽，可保證電站在無日光狀態下全負荷持續運行7.5 小時，因此大大增加了電站的運行時間。

      Andasol 1 提供的環境友好的電能，可以滿足大約20 萬人的用電需要。由于 Andasol 位于Guadix 高原之上，海拔近1100 米，且是沙漠氣候，因此年日照量可達2,200KWh/m2-year。

      舉世矚目的 Desertec 計劃預示光熱發電時代即將到來。Desertec 是以德國為首的多個歐洲國家聯合參與的一個雄心勃勃的計劃。它的目標就是利用撒哈拉沙漠架設9000 平方公里的太陽能電板，來滿足全世界的電力要求。而這個面積與900 萬平方公里的撒哈拉沙漠相比，不過是滄海一粟。

      Desertec 概念是由羅馬俱樂部的TREC 行動衍生的，希望通過開發沙漠的潛能，為世界各地供應可持續電力。2009 年10 月30 日，歐洲沙漠太陽能熱發電行動計劃合資公司“DesertecIndustrial Initiative（DII）在德國慕尼黑成立，計劃投資4000 億歐元，在撒哈拉沙漠建設世界最大的太陽能熱發電項目。

      根據該計劃，這項工程到2050 年的時候，所產生的電能產量頂峰值將達到100GW，相當于100座大型火力發電廠的發電量，屆時將滿足歐洲地區15%的用電需求。從規模上當得起世紀工程的稱號。另外，計劃還指出電能的輸送將采用高壓直流輸電技術，可以使電能在傳輸過程中的損耗降低至10%以下。整個送電工程會橫跨地中海，而主要的線路穿越直布羅陀海峽，由摩洛哥至西班牙、經由巴利阿里群島，由阿爾及利亞至法國、突尼斯至意大利、利比亞至希臘、經由塞浦路斯，由埃及至土耳其。