高聚光型（HCPV）太阳能技术以前主要集中在国防及太空等高阶应用，目前也开始在消费市场崭露头角，结合绿能型追日系统设计，目前HCPV实际应用的转换效率已可达到26％左右。

HCPV主要采用三五族化合物半导体材料，以磊晶技术堆栈，增加光谱吸收范围，可吸收的光谱波长涵盖可见光、紫外光和红外线，相较于晶硅和薄膜太阳能材料来说是最高的，因此转换效率也是较高的。HCPV主要的三五族聚合物关键材料，目前仍是掌握在Spectrolab、Emcore和Azur这3家厂商手上，前两家是美国公司，最后一家则是德国企业。台湾的晶元光电目前也正在投入开发当中，而禧通（M-COM）则投入砷化镓磊晶材料技术的研发行列。

不过，直接利用三五族化合物半导体进行太阳能发电，材料和制造成本过高，因此藉由较大面积的透镜或反射镜，将太阳光聚焦在一小块电池点上，就可以吸收大面积的光源，结合利用多接面（multi-junction）电池可吸收不同光谱的太阳光，加上追日系统设计，便产生高聚光型HCPV的太阳能电池设备。

HCPV关键零组件包括高精密阳光传感器、菲陧尔透镜和电池接收器，加上电池模块和追日系统。模块也需要搭配高效能散热设备，才能避免太阳能电池温度上升、导致转换效率下降的课题。也因此，HCPV技术门坎相对于晶硅和薄膜太阳能技术来说并不低，因为HCPV必须有效整合材料、光学和机械等三大关键技术。

正因为可吸收光谱范围最广，因此HCPV适合在离岛、日照量高和大电厂等应用环境，HCPV也适合在赤道纬度、非洲、澳洲和中东地区使用。在一定限制的土地利用条件下，HCPV可发挥的能源采集效益是相对较高。目前投入HCPV的台厂以亿芳能源（EVERPHOTON）、华宇光能（Arima）和瀚昱能源（CompSolar）为主，台湾的亿芳能源已经取得阿布扎比标案，也参与高雄路竹电厂的开发作业，并与核研所进一步密切合作。