Phát triển năng lượng
Năng lượng tái tạo > Năng lượng mặt trời

Bài chi tiết: Solar PV systems và Concentrated solar power
Part of the 354 MW SEGS solar complex in northern San Bernardino County, California
The 150 MW Andasol Solar Power Station is a concentrated solar power plant, located in Spain.
Năng lượng mặt trời, rạng rỡ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời, được khai thác sử dụng một loạt các không ngừng phát triển công nghệ như hệ thống sưởi năng lượng mặt trời, quang điện năng lượng mặt trời, điện năng lượng mặt trời nhiệt, kiến trúc năng lượng mặt trời và quang hợp nhân tạo.
Công nghệ năng lượng mặt trời được mô tả rộng rãi như năng lượng mặt trời thụ động hoặc năng lượng mặt trời chủ động phụ thuộc vào cách chúng thu nhận, chuyển đổi và phân phối năng lượng mặt trời. Các kỹ thuật năng lượng mặt trời chủ động bao gồm việc sử dụng các tấm quang điện và bộ thu nhiệt mặt trời để khai thác năng lượng. Kỹ thuật năng lượng mặt trời thụ động bao gồm định hướng một tòa nhà cho mặt trời, lựa chọn vật liệu có khối lượng nhiệt thuận lợi hoặc các đặc tính phân tán ánh sáng, và thiết kế không gian tự nhiên lưu thông không khí.
Năm 2011, Cơ quan Năng lượng Quốc tế nói rằng "sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời giá cả phải chăng, vô tận và sạch sẽ có lợi ích to lớn lâu dài. Nó sẽ tăng cường an ninh năng lượng quốc gia thông qua sự phụ thuộc vào một người bản xứ, vô tận và chủ yếu là nguồn nhập khẩu độc lập, tăng cường tính bền vững, giảm ô nhiễm, giảm chi phí giảm thiểu biến đổi khí hậu, và giữ giá nhiên liệu hoá thạch thấp hơn so với các biện pháp khác. cần được chia sẻ rộng rãi ". Hơn 100 quốc gia sử dụng năng lượng mặt trời PV.
Quang điện (PV) là một phương pháp tạo ra năng lượng điện bằng cách chuyển đổi bức xạ mặt trời thành dòng điện trực tiếp bằng cách sử dụng các chất bán dẫn thể hiện hiệu ứng quang điện. Phát điện quang điện sử dụng các tấm pin mặt trời bao gồm một số pin mặt trời có chứa vật liệu quang điện. Vật liệu hiện nay được sử dụng cho quang điện bao gồm silicon đơn tinh thể, silicon đa tinh thể, silic vô định hình, cadmium telluride và selenide indium gallium đồng/ sulfide. Do nhu cầu về nguồn năng lượng tái tạo tăng, việc sản xuất pin mặt trời và mảng quang điện đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây.
Năng lượng mặt trời quang điện là nguồn năng lượng bền vững. Đến cuối năm 2011, tổng cộng 71,1 GW đã được lắp đặt, đủ để tạo ra 85 TWh / năm. Và đến cuối năm 2012, đã đạt được mốc công suất 100 GW. Hiện nay, quang điện mặt trời, sau thủy điện và năng lượng gió, là nguồn năng lượng tái tạo quan trọng thứ ba về năng lực lắp đặt toàn cầu. Trong năm 2016, sau một năm tăng trưởng nhanh, năng lượng mặt trời tạo ra 1,3% sức mạnh toàn cầu.
Do sự tiến bộ trong công nghệ và tăng quy mô sản xuất và sự tinh tế, chi phí của quang điện đã giảm dần kể từ khi pin mặt trời đầu tiên được sản xuất, và chi phí điện (LCOE) từ PV là cạnh tranh với các nguồn điện thông thường trong một mở rộng danh sách các vùng địa lý. Đo lường ròng và các ưu đãi tài chính, chẳng hạn như thuế suất ưu đãi cho điện năng lượng mặt trời, đã hỗ trợ lắp đặt điện mặt trời ở nhiều quốc gia. Các Energy hoàn vốn Time (EPBT), còn được gọi là khấu hao năng lượng, phụ thuộc vào năng lượng mặt trời hàng năm của vị trí phơi nắngvà hồ sơ nhiệt độ, cũng như về loại công nghệ PV được sử dụng. Đối với quang điện silicon tinh thể thông thường, EPBT cao hơn so với các công nghệ màng mỏng như CdTe-PV hoặc các hệ thống CPV. Hơn nữa, thời gian hoàn vốn giảm trong những năm gần đây do một số cải tiến như hiệu suất pin mặt trời và các quy trình sản xuất kinh tế hơn. Tính đến năm 2014, quang điện thu hồi trung bình năng lượng cần thiết để sản xuất chúng trong 0,7 đến 2 năm. Điều này dẫn đến khoảng 95% năng lượng sạch lưới được sản xuất bởi một hệ thống PV trên mái nhà năng lượng mặt trời trong suốt thời gian 30 năm. Các thiết bị có thể được gắn trên mặt đất (và đôi khi được tích hợp với nông nghiệp và chăn thả) hoặc được xây dựng trên mái nhà hoặc tường của một tòa nhà (hoặc quang điện tích hợp xây dựng hoặc đơn giản là trên mái nhà).