空间太阳能电站，主要由太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收系统和转换装置组成。其主要工作原理是：太阳能发电装置将太阳能转化成为电能，再由能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式，并利用发射装置向地面发送波束，之后由地面的接收系统接收这些波束，最后通过转换装置将其转换成为电能接入电网。

之所以要在太空中建设太阳能电站，是因为太阳能在地面的利用率并不高，容易受很多因素的影响，如云雨、季节、昼夜更替以及大气层的吸收和散射等。并且在地面上接收的太阳能能量密度变化巨大，很不稳定。但在太空中，太阳能的利用率会大大提高。例如，1平方米的光伏电池，在多雾地区最多只能产生0.1千瓦的电力，在我国西北地区中午太阳直射时能产生0.4千瓦左右的电力，但如果是在脱离了对流层的太空中，能产生10至14千瓦的电力。