1997年，在常州回鄉創業已有所成就的高紀凡，從當時的《京都議定書》及美國克林頓政府“百萬太陽能屋頂計劃”敏銳地關註到，利用太陽能技術打造天人合壹的人居環境，市場前景和社會效應都無可估量。當年，高紀凡組建了常州天合光能有限公司，最初計劃是建立 壹家太陽能光伏系統安裝公司，專門為中國各個地區提供太陽電能。
成立之初，在核心科研人員的努力下，公司取得長足進展，並於1999年10月成功通過ISO9002認證，展示了對質量的不懈追求。同年，公司成立了天合光能研發中心。
經過無數的艱辛和堅定的追求，公司團隊終於在2000年8月成功建成了中國首個太陽能光伏建築。通過與中國政府合作，天合光能參與編寫了首個《中國國家獨立光伏系統技術標準》。為了宣傳這壹重要裏程碑，2000年9月，天合光能在廣州主辦了首屆“國際太陽能發電技術暨推廣論壇”。該論壇展示了天合光能開發中國市場、推動太陽能發電行業創新的壯誌雄心。
天合光能分別於2001年和2002年主辦了第二屆和第三屆“國際太陽能發電技術暨推廣論壇”。中國政府還將天合光能選為參與“西部光明工程”的民營企業之壹，這是壹個向中國偏遠地區輸送電力的倡議。此後不久的2003年，天合光能在西藏安裝了39座太陽能發電站。這壹成功是天合光能團隊五年多辛勤勞動的結晶，也昭示著天合光能朝著高紀凡先生將太陽能光伏帶到中國的願景又邁進了壹步。
由此，天合光能在太陽能光伏行業受到了越來越多關註，影響力日漸擴大，並於2004年參與了中國首部可再生能源法的編寫工作，並於同年完成了“太陽能發電商業化”項目。此後，公司繼續加大研發投資力度，並成立了常州太陽能光伏協會。2004年，高紀凡先生被任命為中國太陽能建築委員會副主任，並於12月獲得常州市政府頒發的“傑出民營企業家”獎。此時的天合光能已植下成長為行業塑造者的基因。
太陽能光伏發電在此時的中國仍處於示範階段，而在歐美國家卻已快速興起。2004年秋，天合光能意識到緊握海外光伏發電的市場機遇，公司必須向光伏產品制造領域延伸、開拓。在這壹輪搶奪市場先機的競賽中，天合光能快而有序，從終端產品——光伏組件入手，沿產業鏈逆向攀升。2005年初，籌建第壹家光伏組件生產廠； 2005年8月，向上遊擴展產出首批單晶矽棒，10月矽棒廠全面投產；2006年2月開始制造矽片，年末矽片產量達到28MW。
隨著產能的快速擴展，天合光能同時開始在海外展開積極的品牌推廣戰略，並獲得首批德國客戶的青睞。天合光能很快就與尋求長期合作的商業夥伴通力協作，銷售網絡快速擴展到其他國家，其中包括意大利、法國、比利時、荷蘭、挪威、韓國、澳大利亞、美國以及歐洲和亞洲其他壹些國家。
2006年，在行業內聲名鵲起的天合光能獲得多家國際知名投資機構的註資，其中包括麥頓基金（Milestone Capital）、好能源（Good Energies）和美林證券。這些註資打開了天合光能國際化進程的大門，在提高產能和品牌推廣的過程中發揮著至關重要的作用。
2006 年12月，天合光能在紐約證券交易所（NYSE）上市，並於2007年6月成功引入資本。這些舉措為公司繼續落實擴展計劃創造了條件，為產能的快速提升和原材料的采購提供了保障。與此同時，借助在紐約證券交易所掛牌上市以及國際投資者的大力支持，公司吸引了來自全球各地的眾多人才。如今，天合光能擁有壹支來自數十個國家的國際化團隊，他們擁有豐富的行業經驗，時刻都在為公司的成長貢獻力量。
2008 年2月，天合光能總部新辦公樓在常州正式投用，這幢建築外墻上安裝著精心集成的玻璃光伏組件，它不但標誌著天合取得的巨大成就，同時也是光伏能源應用的典範。也就是在這壹年，公司產能由2007年底的150MW提高到350MW，並步入了快速成長的軌道。
2009年1月天合光能收到國家科技部批準文件，率先建設企業國家重點實驗室，命名為：“光伏科學與技術國家重點實驗室”。
2010年天合光能光伏組件出貨量首次達到1GW，占全球6.5%的市場份額;當年銷售額18.6億美元，同比增長119.8%，躋身全球光伏公司，並穩定在行業的第壹梯隊。
2011到2013上半年，中國光伏行業受困於產能過剩與海外貿易壁壘，出現行業性虧損，天合光能與其他中國光伏企業壹樣，遭遇了前所未有的寒冬。天合光能堅持可持續發展的理念，以創新、品牌和國際化為三大主要支柱，通過專業合規的公司治理、審慎高效的財務管理以及持續改進運營管理，準確預判了行業走勢，在合理平衡已有優勢的同時積極尋找和布局中長期增長點。
即使在行業的寒冬中，天合光能始終堅持以創新為本的理念，為公司在行業回暖期提升競爭力打下了堅實的基礎。天合光能“光伏科學與技術國家重點實驗室”於2011年、2012年連續兩次創造了多晶組件輸出功率的世界紀錄，確立了行業領先地位。 2013年3月，融合了高可靠、長壽命、便捷安裝等優點的雙玻組件正式量產。
即使在行業的寒冬中，天合光能始終堅持市場導向，積極強化公司在光伏電站建設與運營領域的商業活動，培育新的增長點。2013年，天合光能在甘肅武威建成50兆瓦電站並成功出售，這是公司在中國出售的第壹個大型電站。天合光能參與了該項目從設計、建設、運營以及出售的全過程，充分展示了承接大型下遊項目的能力。
2013年下半年天合光能恢復營利，是中國光伏產業率先擺脫困境的公司，穩步復蘇。
多年耕耘，天合光能的產品在業界贏得了優質高效的良好口碑。為滿足行業回暖期的客戶需求，天合光能在江蘇、湖北、新疆等地與當地政府和企業合作，通過並購、建立合資公司等模式推動行業整合。隨著光伏市場的快速發展，中國市場的銷售額上升到天合光能全球銷售總量的約30%。2014年公司光伏組件出貨量達3.66吉瓦，居全球第壹。2015年1月，天合光能接過了由權威認證機構德國萊茵T?V頒發的2014年“萊茵之星光伏組件獎”。 天合光能在產品質量上以“達到德國優秀公司水平”為目標，制定了壹套天合ISO900+的質量管理體系，即在ISO9000基礎上，建立滿足公司發展、行業進步以及客戶需求等三方面內容的覆蓋產品生命周期的質量管理體系。
2015年，規劃產能700MW光伏電池和500MW光伏組件的天合光能科技(泰國）有限公司在泰國的泰中羅勇工業園正式開工建設，標誌著公司正加速推進生產全球化布局。
在科技創新上，2014年初，天合光能與澳洲國立大學合作研發出高效太陽電池，經第三方獨立測試報告顯示電池效率高達24.4%，為當今光電轉換效率最高的IBC晶矽太陽電池；同期，天合光能的智能化光伏產品Trinasmart獲得德國萊茵T?V頒發的IEC 61215/61730證書，成為中國第壹個獲得萊茵T?V認證的“智能組件”。2014年壹年間，天合光能七次創造了晶體矽電池效率和組件功率的世界紀錄，其中包括四項晶體矽電池效率世界紀錄和三項晶體矽組件功率世界紀錄。截止2014年底，天合光能“光伏科學與技術國家重點實驗室”的發明專利數量居全國第壹。
在光伏電站的建設、運營領域，天合光能在確保歐美等傳統市場穩健增長的同時，進壹步開拓亞太、非洲、南美等新興市場，特別是高速增長的中國市場。y2013年底，天合光能與新疆吐魯番地區行政公署簽署投資框架協議，計劃未來四年在新疆地區開發1000兆瓦地面光伏電站。2014年，天合光能連續收獲智利大型電站36兆瓦和70兆瓦高效組件兩個重要訂單，為公司在南美市場的拓展打下了堅實的基礎；2014年5月，天合獲得非洲最大屋頂項目1兆瓦組件訂單；2014年9月和11月，天合光能宣布分別完成了土耳其和厄瓜多爾11.7兆瓦訂單以及泰國商業屋頂電站7.8兆瓦訂單；2015年4月，天合光能為日本最大太陽能電站供應116兆瓦組件，是公司在日本市場拓展方面的裏程碑。