Energi surya
tahun. Jenis rancangan penyuling meliputi miringan tunggal, miringan ganda (atau tipe rumah kaca), vertikal, kerucut, peredam terbalik, multi sumbu dan multi efek. Penyuling-penyuling ini dapat beroperasi dalam kondisi pasif, aktif, atau gabungan. Penyuling miringan ganda paling ekonomis untuk penggunaan rumah tangga di pelosok, sedangkan penyuling aktif multi efek lebih cocok untuk aplikasi skala besar.
Disinfeksi air surya dilakukan dengan memaparkan botol plastik polietilena tereftalat (PET) berisikan air ke cahaya matahari selama beberapa jam. Durasi pemaparan tergantung pada cuaca dan iklim dari minimal 6 jam hingga 2 hari selama kondisi berawan. Metode ini direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai metode yang cocok untuk pengolahan air rumah tangga dan penyimpanan aman. Lebih dari 2 juta manusia di negara berkembang menggunakan metode ini untuk air minum sehari-hari mereka.
Energi surya dapat digunakan di kolam stabilisasi air untuk mengolah air limbah tanpa menggunakan bahan kimia ataupun listrik. Keuntungan lingkungan bertambah saat alga tumbuh di kolam tersebut dan mengkonsumsi karbon dioksida saat melakukan fotosintesis, walau alga mungkin memproduksi zat kimia beracun yang membuat air tidak bisa digunakan.
Teknologi pemusatan energi surya seperti piringan parabola, cekung parabola, dan pemantul Scheffler dapat menyediakan panas proses untuk aplikasi komersil dan industri. Sistem komersil pertama adalah proyek Solar Total Energy Project (STEP) di Shenodoah, Georgia, Amerika Serikat. Dalam proyek tersebut, satu lapangan berisikan 114 piringan parabola menyedikan 50% kebutuhan energi untuk pemanasan proses, penyejuk
udara, dan listrik untuk pabrik kain. Sistem kogenerasi yang terhubung dengan saluran listrik ini menyediakan 400 kW listrik ditambah energi termal dalam bentuk uap 401 kW dan air dingjn 468 kW, dan memiliki penyimpanan termal untuk beban puncak selama satu jam.
Kolam evaporasi adalah kolam dangkal yang meningkatkankan kadar padatan terlarut melalui penguapan. Penggunaan kolam evaporasi untuk memperoleh garam dari air laut adalah contoh aplikasi tertua dari energi surya. Penggunaan modern meliputi peningkatkan kadar larutan garam yang digunakan dalam penambangan ekstraksi dan memisahkan padatan terlarut dari aliran limbah.
Jemuran berbentuk tali, penyangga, atau rak mengeringkan pakaian tanpa menggunakan listrik atau gas. Di beberapa negara bagian Amerika Serikat, "hak menjemur pakaian" dilindungi.
Kolektor udara panas tak berkaca (unglazed transpired collectors/UTC) adalah dinding berlubang yang menghadap matahari yang digunakan untuk memanaskan dulu udara ventilasi. UTC dapat digunakan untuk menaikkan temperatur udara yang masuk hingga 22 °C dan menghasilkan temperatur keluaran 45-60 °C. Periode balik modal yang singkat dari kolektor udara panas ini adalah alternatif yang lebih efektif dari
segi biaya dibandingkan dengan sistem kolektor berkaca. Sampai tahun 2003, lebih dari 80 sistem dengan total luas permukaan kolektor 35000 m2 telah dipasang di seluruh dunia, termasuk kolektor seluas 860 m2 di Kosta Rika yang digunakan untuk menggeringkan biji kopi dan kolektor seluas 1300 m2 di Coimbatore, India yang digunakan untuk mengeringkan marigold.
Mangkuk surya di Auroville, India yang mengkonsentrasikan cahaya matahari ke penerima yang bisa digerakkan untuk memproduksi uap untuk memasak.
Pemasak surya menggunakan cahaya matahari untuk memasak, mengeringkan, dan proses pasteurisasi. Pemasak surya dapat digolongkan menjadi 3 kategori umum: pemasak berbentuk kotak, pemasak berbentuk papan, dan pemasak dengan pemantul. Pemasak surya paling sederhana adalah pemasak berbentuk kotak yang dibuat oleh Horace de Saussure pada tahun 1767. Pemasak berbentuk kotak sederhana terdiri dari wadah yang
terisolasi dengan penutup transparan. Pemasak ini dapat digunakan secara efektif pada langit berawan sebagian, dan biasanya akan mencapai temperatur 90-150 °C. Pemasak berbentuk papan menggunakan papan pemantul untuk mengarahkan cahaya matahari ke wadah terisolasi dan mencapai temperatur setara dengan pemasak berbentuk kotak. Pemasak dengan pemantul menggunakan berbagai bentuk geometri (piringan, cekungan, cermin Fresnel) yang memusatkan
cahaya ke wadah masak. Pemasak jenis ini dapat mencapai temperatur 315 °C dan lebih, namun perlu diarahkan cahayanya biar berfungsi baik dan harus diposisikan kembali untuk mengikuti Matahari.
Tenaga surya adalah proses pengubahan cahaya matahari menjadi listrik, baik secara langsung menggunakan fotovoltaik, atau secara tak langsung menggunakan tenaga surya terpusat (concentrated solar power, CSP). Sistem CSP menggunakan lensa atau cermin dan sistem lacak untuk memfokuskan paparan cahaya matahari yang luas menjadi seberkas sinar yang kecil. PV mengubah cahaya menjadi aliran listrik menggunakan efek fotolistrik.
Pembangkit CSP komersial pertama kali dikembangkan pada tahun 1980an. Sejak tahun 1985, pemasangan SEGS CSP berkapasitas 354 MW di gurun Mojave, California adalah pembangkit listrik surya terbesar di dunia. Pembangkit listrik CSP lain meliputi pembangkit listrik tenaga surya Solnova berkapasitas 150 MW dan pembangkit listrik tenaga surya Andasol berkapasitas 100 MW; keduanya berada di Spanyol.
Proyek Surya Agua Caliente berkapasitas 250 MW di Amerika Serikat dan Lahan Surya Charanka berkapasitas 221 MW di India adalah pembangkit fotovoltaik terbesar di dunia. Proyek surya melebihi 1 GW sedang dikerjakan, tapi kebanyakan fotovoltaik dipasang di atap-atap dengan ukuran kapasitas kecil, yakni kurang dari 5 kW, yang terhubung dengan saluran listrik menggunakan meteran net dan/atau tarif feed-in.
Sistem tenaga surya terpusat (concentrated surya power, CSP) menggunakan lensa atau cermin dan sistem lacak untuk memfokuskan paparan sinar matahari yang luas menjadi seberkas cahaya kecil. Seberkas cahaya tersebut kemudian digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkit listrik konvensional. Terdapat sejumlah besar teknologi pemusatan; yang paling berkembang adalah cekungan parabola, pemantul fresnel linear, piringan
Stirling, dan menara tenaga surya. Di sistem-sistem ini, fluida kerja dipanaskan oleh cahaya matahari yang dipusatkan, dan fluida kerja ini kemudian digunakan untuk membangkitkan listrik atau sebagai penyimpan energi.
Sel surya, atau sel fotovoltaik, adalah peralatan yang menggubah cahaya menjadi aliran listrik dengan menggunakan efek fotovoltaik. Sel fotovoltaik pertama dibuat oleh Charles Fritts pada tahun 1880an. Pada tahun 1931, seorang insinyur Jerman, Dr. Bruno Lange, membuat sel fotovoltaik menggunakan perak selenida ketimbang tembaga oksida. Walaupun sel selenium purwa rupa ini mengubah kurang
dari 1% cahaya yang masuk menjadi listrik, Ernst Werner von Siemens dan James Clerk Maxwell melihat pentingnya penemuan ini. Dengan mengikuti kerja Russel Ohl pada tahun 1940an, peneliti Gerald Pearson, Calvin Fuller, dan Daryl Chapin membuat sel surya silikon pada tahun 1954. Biaya sel surya ini 286 dollar AS per watt dan mencapai efisiensi 4.5- 6 %. Menjelang tahun 2012, efisiensi yang tersedia melebihi 20% dan efisiensi maksimum fotovoltaik penelitian melebihi 40%.
Selain tenaga surya terpusat dan fotovoltaik, ada teknik lain yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik menggunakan tenaga surya. Teknik ini meliputi:
Sel surya dengan pigmen sensitif Pemusat surya dengan pemendar (sejenis teknologi pemusatan forovoltaik) Sel surya biohibrid Sistem emisi termionik foton yang ditingkatkan
Proses kimia surya menggunakan energi surya untuk menjalankan reaksi kimia. Proses ini mengurangi kebutuhan energi yang berasal dari sumber bahan bakar fosil dan juga dapat mengubah energi surya menjadi bahan bakar yang dapat disimpan dan dipindahkan. Reaksi kimia yang dipengaruhi oleh surya dapat digolongkan menjadi termokimia atau fotokimia. Sejumlah besar bahan bakar dapat