Güneşteki nükleer füzyonlar sonucu oluşan enerjidir ve bu enerjinin çok küçük bir kısmı da dünyaya elektromanyetik ışınım (ışınım enerjisi) olarak ulaşır. Dünyaya ulaşan enerjinin bir kısmı atmosfer tarafından yansıtılır ve bir kısmı da yine atmosfer tarafından absorbe edilir. Enerjinin kalan büyük kısmı ise yer yüzeyine ulaşır ve yerküreyi ısıtarak dünyadaki tüm doğa olaylarının %99,98’inin gerçekleşmesini sağlar. Böylelikle güneş, tüm yenilenebilir enerji kaynaklarının (rüzgâr, su döngüsü, jeotermal) oluşabilmesinin ana sebebidir.

Güneşin kalan 5 milyar yıllık ömrü dikkate alındığında sonsuz bir enerji kaynağıdır. Doğal ve çevreyi kirletmeyen bir enerji türü olduğundan yenilenebilir enerji sınıfındadır.

Güneşin bir yılda dünyaya gönderdiği enerji ile dünyanın fosil enerji kaynaklarından sağlanan yıllık toplam primer enerji ihtiyacı 10.000 yıl boyunca karşılanabilir. 

Endüstriyel anlamda güneş enerjisinden ısı (termik) ve elektrik (fotovoltaik) enerjisi üretme amaçlı faydalanılır : 

Düzlemsel solar kollektörler güneş ışımasının ısı enerjisini, içlerinden dolaşan sıvıya aktarırlar. Sonraki aşamada bu sıvı ya direk olarak ısı işlemlerinde kullanılır ya da boylerlerde depolanır. Solar kollektörler, güneş ışımasının neredeyse tüm spektrumunu absorbe ettiklerinden bulutlu havalarda ya da gölgelenme durumlarında da tama yakın kapasite ile ısı enerjisi üretirler. Temel kullanım alanları, kullanım sıcak suyu sağlamak ve ısınmaya destek sağlayıp tasarruf amaçlı olarak ısınma giderlerini azaltmadır.

Solar modüller, güneş ışımasını yarı iletken teknolojisi yardımıyla direk elektrik enerjisine dönüştürürler. Üretilen elektrik enerjisi, şebeke hattının olmadığı yerlerde akülere depo edilerek elektrikli alıcılar çalıştırılır ya da mevcut elektrik şebekesine invertörler üzerinden verilerek ticari bir anlam kazanır.  Poly- ve monokristal tip modüller, güneş ışımasının görünen kısmı olan ışığı elektriğe dönüştürdüklerinden bulutlu havalar da ve gölgelenme durumlarında ürettikleri enerji miktarı büyük oranda düşer.

Ayrıca yüksek güç üretimi söz konusu olduğunda çöllere kurulan solartermik etkiden faydalanarak elektrik üretilen CSP yöntemide mevcuttur

• Fosil ve nükleer gibi sınırlı ve yakın zamanda tükenecek enerjilere nazaran sonsuz miktarda mevcuttur.
• Çevreyi kirletmez.
• Kullanılan sistem komponentlerinin ömürleri on yıllarla ölçülür.
• Her yerde üretilebilir, (ticari kullanım dışında) iletim hatlarına ihtiyaç göstermez.
• Bireysel, ülkesel ve coğrafi olarak enerji bağımsızlığı sağlar.
• Büyük enerji üreticilerinin oluşturduğu tekelleri fonksiyon dışı bırakarak, enerji fiyatlarının düşme trendine girmesine yol açar.
• Politik ve ekonomik bunalımlardan etkilenmez.
• Karmaşık teknolojilere ihtiyaç duyulmaz.
• İşletme masrafları azdır.

Güneş enerjisi, elektrik ve ısıtma ihtiyacının olduğu her yerde kullanılır.

Almanya, Türkiyeyle karşılaştırıldığında nispeten düşük olan güneşlenme şartlarına rağmen yüksek bir tarife fiyatı ve 20 yıl gibi uzun vadeli bir alım garantisi getirmiştir. Bu sayede, kurulan fotovoltaik sistemler kendilerini bu süre içinde amorti etmekteler ve kalan sürede de sahiplerine sadece gelir getirmektedirler. Aynı satın alım garanti süresinin Türkiyede de geçerli olması durumunda, tarife fiyatı Almanyadakinden düşük bile olsa Türkiye güneşlenme şartlarında sistemler kendilerini kullanılan ekipmanın kalitesine bağlı olarak 4 – 11 yıl gibi sürelerde amorti edeceklerdir ve kalan sürede sahiplerine getirecekleri gelir (güneşlenme şartlarından dolayı da) daha yüksek olacaktır.

Bu tarife yürürlükte değilse amortisman hesabı, devletin ya da enerji dağıtım şirketlerinin enerji satış tarifelerindeki fiyat ve tüketicinin sadece gündüzleri (güneşin doğuşundan batışına kadar) harcadığı enerji üzerinden yapılır. Amortisman süresi “Feed-in” tarifesinin yürürlükte olduğu duruma oranla daha uzundur.

Ada tipi sistemler, şebekeye enerji basan sistemlere nazaran ekstra olarak depolama ekipmanı gerektirirler. Dolayısıyla ilk yatırım maliyetleri aynı güçteki bir şebekeye enerji basan sisteme oranla daha yüksektir. Amortisman hesabı devletin ya da enerji dağıtım şirketlerinin enerji satış tarifelerindeki fiyat üzerinden yapılır. Ekstra ekipmandan dolayı en uzun amorti süresi bu sistemlerdedir.

Solar kollektörler, güneş ışımasının neredeyse tüm spektrumunu absorbe ettiklerinden bulutlu havalarda ya da gölgelenme durumlarında da tama yakın kapasite ile ısı enerjisi üretirler.

Poly ve monokristal tip solar modüller, güneş ışımasının görünen kısmı olan ışığı elektriğe dönüştürdüklerinden bulutlu havalarda ve gölgelenme durumlarında ürettikleri enerji miktarı düşer.

Güneş enerjisinden elektrik üretmenin (fotovoltaik) elektriksel olarak sınırı yoktur. Sınırlayıcı faktörler sadece montaj alanı (arazi, çatı, teras vb.) ya da bütçedir

Güneş enerjisi ile teoride her türlü cihazı çalıştırmak mümkündür. Fakat tüketim arttıkça maliyet de artacaktır. Bunun yanı sıra, güneş panelleri doğru akımda elektrik üretirler, günlük hayatımızda kullandığımız birçok cihaz ise alternatif akım kullanır. Bu nedenle sistemlerde üretilen elektriği alternatif akıma çevirmek için bir inverter kullanılır. Anlık olarak çok fazla güç çeken klima, elektrikli ısıtıcı, dalgıç pompa gibi cihazlar için inverter seçimi ona göre yapılmalıdır

Kollektör ve modüllerde kullanılan camlar yüksek rüzgâr, dolu ve kar basınçlarına kadar zorlanabilirler. Kar birikmesinden dolayı üretilecek ısı ve elektrik enerjisi azalacaktır. Üzerinde kar birikmemesi için birimler yer ile yüksek açı yapacak şekilde konumlandırılır

Güneş ışınımından enerji üreten her türlü sistem güneş ile optik kontakta olmalıdır. Maksimum enerji üretimi için ise yön ve eğim açısı konumlaması önemlidir. Ekvatorun üst kısmındaki uygulamalar için sistemler güneye, alt kısmında ise kuzeye yönlendirilmelidirler. Eğim açısı ise coğrafi konum ve kullanım şartlarına göre değişmektedir.

Avrupa ülkelerinde uygulanan çift yönlü sayaç sistemi ülkemizde henüz uygulanmamaktadır. Bu sistem ürettiğiniz elektriği akülerde depolamaya gerek kalmadan şebekeye satıp kullanacağınız elektriği de yine şebekeden satın almanız prensibine dayanır. Bu sayede akü ve şarj kontrol masrafı ortadan kalkmakta ve temiz enerji sistemlerinin şebeke elektriği bulunan yerlerde de uygulanmasına olanak sağlanmaktadır. Çift yönlü sayaç sistemlerinde eğer üretiminiz tüketiminizden fazla ise fatura ödememenin yanı sıra ürettiğiniz enerjiden gelir elde etmeniz de mümkündür. Bu sistemin Türkiyede ne zaman faaliyete geçeceği hakkında kesin bir bilgi olmamakla beraber enerji kanunlarında son dönemde yapılan değişiklikler böyle bir uygulamaya giden yolu açmıştır.