Solarna energija je najčišći i najneiscrpniji od svih poznatih izvora energije. Solarno zračenje je toplina, svjetlo i drugo zračenje koje se emitira od sunca. Solarno zračenje sadrži ogromne količine energije i odgovorano je za gotovo sve prirodne procese na Zemlji. Energija sunca, iako je obilna, bila je teško iskoristiva sve do nedavno.
Solarna energija može se podijeliti u dvije kategorije, termalna i svjetlo.
Foto-galvanske ćelije (PV) koriste poluvodičku tehnologiju za pretvaranje svjetlosne energije izravno u električnu struju koja može biti korištena odmah ili spremljena u bateriju za kasniju upotrebu. PV paneli sada postaju široko korišteni, a mogu se lako montirati na kućama, vikendicama, zgradama i ostalim objektima. Oni mogu pružiti čisti, obnovljivi izvor energije koji mogu dopuniti i na taj način minimizirati uporabu električne energije. U krajevima bez opskrbe električnom energijom kao što su udaljeni potrošaći, hitni telefoni, rasvjeta, signalizacija, vikendice, planinarski domovi itd. PV energija može osigurati pouzdanu opskrbu električnom energijom. Nedostatak PV panela je njihova visoka cijena i relativno niska stopa pretvorbi energije (samo 13-15%).
Toplinska energija može se koristiti za pasivno grijanje zgrada kroz korištenje određenih građevinskih materijala i arhitektonskog projektiranja, ili se koristi direktno za zagrijavanje vode za kućnu uporabu. U mnogim regijama, solarno grijanje vode je sada održiva dopuna ili alternativa električnoj ili plinskoj proizvodnji tople vode.
Toplinska energija dobivena iz sunca može se koristiti za brojne aplikacije, uključujući proizvodnju tople vode, grijanje i čak i hlađenje putem korištenja apsorpcije tehnologije hlađenja.
Korištenje solarne i drugih oblika obnovljivih izvora energije smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima za proizvodnju energije, čime se direktno smanjuje emisija CO2. CO2 emisija doprinosi globalnom zatopljenju, ekološkom problemu koji sada ozbiljno zabrinjava. Prosječno kućanstvo može smanjiti emisiju CO2 za čak 20% instalacijom solarnih kolektora.
Ravni pločasti solarni kolektori su u uporabi već nekoliko desetljeća, ali samo u relativno malom broju, posebice u zapadnim zemljama. Vakumske cijevi također su u uporabi već više od 20 godina, ali su u početku bile puno skuplje od pločastih.
U posljednjih nekoliko godina obujam proizvodnje vakumskih cijevi je naglo porastao, što rezultira znatno nižim proizvodnim i materijalnim troškovima. Rezultat je da su vakumirane cijevi sada slične u cijeni s ravnim pločama, ali s izolacijskim prednostima vakumiranih cijevi, one će postati jedini izbor za programe u svijetu solarne termalne tehnike.