Yeryüzündeki hayatın kaynağı ve bütün enerji kaynaklarının kökeni güneşe dayanmaktadır. Günümüzde enerji kaynağı olarak kullanılan bütün fosil yakıtlar, milyonlarca yıl önce güneşten aldıkları enerji sayesinde varlıklarını sürdüren bitki ve hayvanların dönüşmüş şeklidir. Güneş ve çevresinde dolanan gezegenlerden oluşan güneş sistemi dünya için temel bir enerji kaynağıdır. Günümüzde kullanılan enerji kaynaklarının büyük bir kısmı güneşin sebep olduğu olaylar sonucu ortaya çıkmaktadır. Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan fiizyon süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir, güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır. Ancak bu yakıtların tümü fosil kökenli olduklarından bir süre sonra tükenecekleri de açıktır. Ayrıca fosil kökenli yakıtların neden olduğu çevre sorunları ayrı bir problem olarak değerlendirilmektedir. Fosil yakıtların tüketimi nedeniyle atmosfere salınan bu emisyonların küresel ısınmanın nedeni olduğu da bilinmektedir.

Güneş enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından iki ana gruba ayrılabilmektedir. Bu gruplar;

*   Isıl enerji teknolojileri: Bu sistemlerde öncelikle güneş enerjisinden ısı elde edilir. Bu ısı doğrudan kullanılabileceği gibi elektrik üretiminde de kullanılabilmektedir.

*   Güneş Pilleri: Fotovoltaik pil olarak da adlandırılabilen bu yan-iletken malzemeler güneş ışığım doğrudan elektriğe çevirmektedir.

Güneş enerjisi tükenmeyen bir enerji kaynağıdır ve gaz, duman, toz, karbon veya kükürt gibi zararlı maddeleri yoktur. Tüm dünya ülkelerinin yararlanabileceği bir enerji kaynağı olduğundan ülkelerin enerji açısından bağımlılıklarını ortadan kaldırmaktadır. Herhangi bir ulaştırma harcaması olmadan her yerde sağlanabilmektedir. Ancak güneş enerjisinin yoğunluğu azdır ve istenilen anda istenilen yoğunlukta bulunamayabilmektedir. Günümüz teknolojik yapısında güneş enerjisinden yararlanmak için yapılması gereken düzeneklerin yatınım giderleri yüksektir.

Güneş pilleri, güneş enerjisini doğrudan doğruya elektrik enerjisine dönüştüren, yan iletken sistemlerdir. Güneş pillerinin ömürleri ve güç yoğunlukları oldukça yüksektir. Güneş pillerinde silisyum temel malzeme olarak kullanılmaktadır. Güneş pillerinin  maliyetleri   yüksektir  ve   ek   olarak   bir  depolama   sistemine   ihtiyaç duymaktadırlar.

Güneş enerjisinden, ısı enerjisine dönüştürülerek, elektrik enerjisine dönüştürülerek yararlanılabilmektedir. Ayrıca yan iletkenler kullanılarak doğrudan elektrik üretimi de mümkündür. Güneş enerjisini ısıya dönüştürerek yararlanma alanları sıcaklık sınırına göre üç bölümde incelenmektedir.

Düşük Sıcaklıklarda: 150 C'den düşük sıcaklıklar

•  Kullanım suyunun ısıtılması

•  Bina ısıtma ve havalandırma

•  Tarımda ürün kurutma ve seracılık

•  Su damıtma ve tuz üretimi Orta Sıcaklıklarda: 600 C'a kadar olan sıcaklıklar

•  Sulama için su pompalan

•  Küçük motorlar, güneş tencereleri

•  Buhar jeneratörüyle elektrik üretimi Yüksek Sıcaklıklarda: 600 C'nin üzeri sıcaklıklar

•   Güneş fırınları

•   Elektrik eldesi

•  Madde araştırılması

•  Egzotik maddeler yapımı, seramikler

Yeryüzünün her yeri aynı oranda güneş almamaktadır. Yeryüzünün güneş ışınlarının en uzun süre ve dike yakın açıyla alan bölgesi, Oğlak dönencesiyle Yengeç dönencesi arasında kalan sahadır. Ekvatordan kutuplara doğru uzaklaştıkça güneş ışınlarının ısıtma gücü azalmaktadır. Örneğin kutup bölgelerinde güneş enerjisi ekvatordakine göre %25 oranında azalmaktadır.

Güneş enerjisi temiz bir kaynaktır. Bugün dünyanın en önemli çevre sorunu, atmosferdeki CO² oranının artışından ve sera etkisinden kaynaklanan küresel ısınma olduğu söylenebilir. Güneş ışınımını kullanarak çalışan santraller CO² olmayan santrallerdir.