พลังงานแสงอาทิตย์จัดเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญที่สุดของโลก และเป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฏิกิริยาใด ๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ มนุษย์เราจึงได้มีการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ตั้งแต่โบราณกาล เริ่มแต่การใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในการทำให้วัสดุหรืออาหารแห้ง จนกระทั่งมาถึงในยุคปัจจุบันที่มีการนำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้อย่างเป็นระบบ เช่น การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ หรือการผลิตน้ำร้อนจากแสงอาทิตย์ เป็นต้น เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์อาจจำแนกเป็น 2 รูปแบบ โดยคำนึงถึงประโยชน์ที่ได้รับ รูปแบบที่ 1 คือ เทคโนโลยีการผลิตพลังงานความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ และรูปแบบที่ 2 คือ เทคโนโลยีการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์
การนำพลังงานความร้อนไปใช้งานอาจนำไปใช้โดยผ่านตัวกลางก่อน ซึ่งตัวกลางที่เป็นที่นิยม ได้แก่ น้ำ ในลักษณะของอุปกรณ์ผลิตน้ำร้อนและอากาศ ในลักษณะของอุปกรณ์ผลิตอากาศร้อน จากนั้นความร้อนจากตัวกลางจะถูกนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่าง ๆ น้ำร้อนที่ผลิตได้อาจนำไปใช้งานโดยตรงในการอุปโภคบริโภคในครัวเรือนหรืออาคารใหญ่ เช่น โรงแรมหรือโรงพยาบาล ขณะที่อากาศร้อนที่ผลิตได้อาจนำไปใช้ในการอบแห้งพืชผลทางการเกษตร หรือพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์อาจถูกนำไปใช้งานโดยตรง เช่น การหุงต้มอาหารด้วยเตาหุงต้มพลังงานแสงอาทิตย์
การผลิตพลังงานความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์เบื้องต้นการนำพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ไปใช้ในรูปของพลังงานความร้อนถือเป็นการนำพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้งานโดยตรง โดยอุปกรณ์หลักในการรับพลังงานแสงอาทิตย์ คือแผงรับแสงอาทิตย์ ซึ่งอาจเป็นแบบแผ่นเรียบ แบบแผ่นโค้งพาราโบลาหรือแบบจาน การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เบื้องต้นการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ถือเป็นวิวัฒนาการด้านวิศวกรรมที่สำคัญอย่างหนึ่งของมนุษย์ โดยผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง ส่วนใหญ่เซลล์แสงอาทิตย์จะทำมาจากสารกึ่งตัวนำจำพวกซิลิคอน (อยู่ในประเภทเดียวกับทราย) มีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลก โดยนำมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์