虽然内太阳系的太阳能很丰富，但收集足够的太阳能为大量的人类提供电力是一件非同小可的事情。
30多年前，首次对太空中大规模太阳能发电进行了全面的研究。传说，太阳能卫星的概念最早是由彼得·格拉泽博士(Dr. Peter Glaser)在20世纪70年代初坐在天然气管道里时提出的。当时正值阿拉伯石油禁运、能源危机以及全球对能源使用量增加和可得性减少的担忧。人们有时会在为数不多的加油站排好几个小时的队，坐在每加仑汽油能跑15英里、可行驶200英里的汽车里。他们有足够的时间思考。
在太空中使用太阳能电池发电的想法并不是什么新鲜事。通信卫星多年来一直在这样做。事实上，即使在今天，大多数地球轨道卫星最显著的特点是它们的太阳能电池的排列。一种常见的配置是圆柱形的，整个外部覆盖着紫蓝色的太阳能电池。非圆柱形的卫星则有覆盖着太阳能电池板的巨大“翅膀”。载人实验室“天空实验室”(Skylab)、“和平号”(Mir)和国际空间站(International Space Station)都有或有大型太阳能电池阵列，为卫星提供电力。
现有卫星和太阳能卫星(SPS)的不同之处在于，SPS将产生更多的电力——远远超过其自身运行所需的电力。20世纪70年代，Glaser、NASA和大公司的研究产生了无数的设计概念。它们唯一最显著的特点是巨大——多达60平方英里的表面覆盖着太阳能电池。
这幅图展示了那个时期开发的一个概念的例子。设计者的一个共同目标是在太空中的一个结构上放置足够的太阳能电池，以产生10亿瓦的电量，大约相当于10座核电站的发电量。这个想法并不是完全牵强;与地球上的太阳能发电设施相比，其优势在于，通常为SPS提出的GEO位置几乎总是在阳光下，只有很少的日食，而且单位面积的太阳能电池板可获得的能量是地球上相同面积的太阳能电池板的6至15倍，因为太空中的阳光不被大气过滤。
然而，一旦在太空中发电，就有必要将电力输送到地球表面所需的地方。20世纪70年代选择的解决方案是将电力转换成可以发射到地球表面的微波能量，这一方案至今仍然有效。微波可以穿过大气、云和降水而不损失能量。在地球上进行的将能量转换为微波的传输和接收实验证明了这一概念。然而，用于传输大量SPS功率的天线非常巨大(尽管与太阳能电池板阵列的尺寸相比相形见绌)。典型的设计直径为半英里或千米;在图中所示的设计的末端附近可以看到例子。
天线的尺寸与其说是由材料或技术的限制决定的，不如说是出于对安全的考虑。对于那些担心飞机在飞行途中被击落或候鸟在飞行途中被煮熟的人来说，高度集中的能量束很难被接受。地球同步轨道上的大型天线，结合不断膨胀的微波束的物理特性，产生了直径为6至8英里(10至13公里)的接收天线(整流天线)设计，微波束中心的最大强度比微波炉厨房排放标准的五倍还小。这些设施将把微波转换回能量，并以与水力大坝、燃煤发电厂、核反应堆、地基太阳能设施、地热发电厂或风力涡轮机场相同的方式向能源网贡献它们的电力。这些广泛分散的波束下的良性辐射环境将使空中交通、无线电、电视和鸟类继续正常活动，没有任何障碍。即便如此，出于安全考虑(以及不要从整流天线发射能量而浪费能量的重要性)，微波束必须通过反射回SPS的“引导束”保持在目标整流天线的中心。由于整流天线结构将离地面10到12英尺，并被设计用于捕获光束中的所有微波能量，因此整流天线下方的土地将可用于农业。据推测，鸟类会在夏季避开直天线，在冬季聚集在那里，因为它们会体验到一种轻微的温暖感。彼得·格拉泽博士本人提出了一个长期的赌注，他将为第一个冒险进入微波束的人提供美酒和沙拉;他的观点是，这只鸟会活得很好，不愿意被吃掉。
格拉泽博士还没有机会偿还他的赌注，因为没有SPS被建造出来。随着石油产量的增加，汽车的使用量减少，价格下降，人们对SPS的兴趣减弱。像日本这样的能源依赖型国家，人们对sps的兴趣一直很低，但这个概念渐渐淡出了公众的视野。
直到最近。对能源供应的偶尔威胁、煤炭和石油储备最终将被耗尽的预测，以及对燃烧碳氢化合物会造成环境破坏的担忧，都激发了人们对太阳能卫星的新兴趣。然而，新技术已经改变了构建可行的太阳能卫星所涉及的一些参数。太阳能电池现在可以比最初设计时更有效地将阳光转化为能量，因此在相同发电量的情况下，新设计的体积约为原始设计的一半。即便如此，未来任何可行的SPS仍将是巨大的。
对于太空城市定来说，对电力的需求(假设电力来自太阳能)将是太空城市配置的一个重要因素，也是其设计的一个主要特征。将太阳能电池板朝向太阳或整流天线朝向电源的需求将决定整个太空城市在太空中的位置。太空定居点设计竞赛的组织者预计，未来的非工业人类社区将需要每5000人大约10兆瓦的电力。而工业社区则需要更多。微波传输的物理原理并没有改变。无论一个太空城市是设计了自己的太阳能电池板，还是设计了接收空间其他地方产生的电力的整流天线，当靠近的航天器看到这个太空城市时，提供电力的设备将是所能看到的主要部分。
