L’energia solare è la fonte di energia rinnovabile più conosciuta e importante; è associata alla radiazione solare e rende possibile la vita. Da questa energia derivano, più o meno direttamente, quasi tutte le altre fonti energetiche, come i combustibili fossili, l’energia eolica e l’energia idroelettrica. In conclusione, eccetto l’energia nucleare e quella geotermica, tutta l’energia terrestre viene dal Sole.
L’energia solare presenta anche svantaggi, come la bassa densità energetica, che richiede l’utilizzo di ampie superfici di conversione e costi di impianto elevati, e una grande discontinuità dovuta all’alternanza del giorno e della notte, delle stagioni e delle condizioni meteorologiche: sono quindi necessari dei sistemi accumulatori di energia. Inoltre, non tutta l’energia irradiata dal Sole raggiunge la superficie della Terra: una parte viene riflessa nuovamente nello spazio; un’altra parte viene dispersa e diffusa in tutte le direzioni dalle molecole d’aria e dalle particelle di polvere dell’atmosfera; una parte ancora viene assorbita dai gas presenti nell’atmosfera.
Solo poco più del 50% della radiazione in arrivo dal sole raggiunge, infatti, la superficie terrestre.
L’energia solare può essere convertita in energia elettrica secondo due metodi: il metodo termodinamico e il metodo fotovoltaico.
A queste due tecnologie si è aggiunto, di recente, anche il solare a concentrazione che è una evoluzione del solare termodinamico.