太阳能飞机是以太阳辐射能作为动力源的飞机，它的动力装置是区别于其他飞机的主要标志。
太阳能飞机的动力装置主要由太阳能电池阵（板）、直流电动机、减速传动装置和大直径低转速的螺旋桨组成。太阳能电池阵由许多平铺在机翼、平尾或垂尾的太阳能电池片组成，用来利用光电效应将太阳能转变为电能。直流电动机把电能转化为机械能，通过减速传动装置，带动螺旋桨转动产生拉力克服飞行阻力，使飞机向前飞行。
太阳能飞机惊人的续航力来自取之不竭的阳光。从理论上说，只要能追上地球自转的速度，使自己永远暴露在阳光下，太阳能飞机就能永久飞下去，持续时间取决于部件的寿命极限。但实际上，飞机要跟上地球的脚步，需要以接近两倍音速飞行，因此现实中的太阳能飞机要永久飞行，还必须面对黑夜的挑战。
“太阳脉动”计划的研究和实施，将使太阳能飞机环球载人飞行预计在2011年上演。一旦实现，这将是太阳能飞机历史上首次载人作昼夜、长距离飞行。
“太阳脉动”计划面临的最大挑战正是彻夜飞行，因为夜间无法采集阳光，飞机只能依靠电池白天储蓄的有限能量。只要蓄电池的能量密度和重复充电能力、太阳能电池板的能量转换效率以及电动机的经济性达到足够水平，太阳能飞机在空中数周、数月地飞行下去，并不是一个遥不可及的目标。
按照设想，“太阳脉动号”飞机将由碳纤维制成，外形就像一只巨大的蚊子，表面覆盖有240平方米的太阳能光电板，装有一组400千克的锂电池，通过4台电动机驱动直径数米的螺旋桨缓慢旋转，能在10000米以上高度以70千米/时的速度巡航飞行。
太阳能光电板会将阳光转化为电能，储存到高技术超薄锂电池中，带动机翼上4个电动螺旋桨发动机，为飞机提供动力。在这样的飞行中，“太阳脉动号”从太阳得到的平均功率只与莱特兄弟1903年的飞机功率相当，这要求锂电池每千克的能量密度必须接近200瓦/小时。
超薄和柔性的太阳能锂电池要承受变形、振动、-60℃？ 80℃的温度变化，还有强紫外线照射。制造宽达80米的超轻细长机翼也是前所未有的技术考验，在12000米以上高空驾驶，驾驶舱还需要增压、保温和除湿。另外，为节省能源减轻重量，驾驶舱设计得很小，只能容下一名飞行员。飞机的起飞将完全自动完成，白天它将逐渐升高，夜晚则缓慢滑翔下降，以节省宝贵的能量，飞机底部也将安装太阳能光电板，接受反射的阳光。
太阳能飞机是上世纪70年代随着太阳能电池的出现而问世的，当时只有微型型号，直到1980年才首次载人飞行，但从来没有进行过载人整夜飞行，而且飞行距离一直较短。
最著名的太阳能飞机是AeroVironment公司为美国宇航局的环境研究机和传感器技术计划研制的“太阳神”号无人机。
“太阳神”号活动机翼全面伸展时达75米，连波音747飞机也望尘莫及，可惜它在一次试飞中突然解体坠毁。
“太阳神”号耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，部分起落架材料为越野自行车车轮，整架飞机仅重590千克，比小型汽车还要轻。“太阳神”在外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼，其机身长2.4米，而活动机翼全面伸展时却达75米，“太阳神”号机身上装有14个螺旋桨，其动力来源于机翼上的太阳能电池板。在早晨阳光不是很强烈时，“太阳神”号装备的太阳能电池可以为飞机提供10千瓦的电能，使飞机能够以每秒33米的速度爬高。中午时分，电池提供的电能达到40千瓦，飞机的动力性能达到最佳状态，以每小时30？50千米的巡航速度飞行。晚上，飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。
2001年研究人员将“太阳神”号运往夏威夷，装上65000片太阳能板，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”；在10小时17分的飞行中，“太阳神”号达至22800米的目标高度，超出喷气式客机飞行高度3倍多。
不幸的是，2003年6月26日，“太阳神”在试飞时突然空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。事后经调查，“太阳神”号在空中飞行36分钟后突然遭遇强湍流，引起两个翼端向上弯，致使整个机翼诱发严重的俯仰振荡，超出飞机结构的扭曲极限。
人们憧憬着太阳能飞机能像普通客机一样搭载乘客。尽管目前这一梦想还没有实现，但是无人驾驶的太阳能飞机给我们带来了希望。因为它制造简单，起飞方便，并且可以在高空停留很久，造价又比卫星便宜很多，所以它有望用于军事侦察和通讯。
如果未来“阳光动力”飞机环球飞行获得成功，它将为人们开辟一条更为清洁的空中运输道路。