Güneş enerjisi teknolojileri güneş ışınlarını direk olarak toplayıp bu ışınlarda ısı veya elektrik üretimini sağlamaktadırlar. Bu enerjinin kaynağı Güneş yüzeyindeki hidrojenin helyuma dönüşmesiyle gerçekleşen füzyon reaksiyonlarıdır. Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m² değerindedir, ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Güneşten Dünya’ya ulaşan enerjinin en büyük özelliği sınırsız olmasıdır. Güneş enerjisi ışık, ısı ve elektrik şeklinde değerlendirilmektedir. Fotovoltaik (PV) sistemler güneş enerjisini direk olarak elektriğe dönüştürmektedir ve bina çatılarına, cihazlara, arabalara yerleştirilebilir. Yek-odaklı güneş enerjisi santralleri ayna ve lens düzenekleri ile güneş ışınımlarını nispeten küçük bir alana yansıtma esasına dayanır. Bu küçük alanda odaklandırılan enerji su ısıtması veya buhar tribünü vasıtasıyla elektrik veya ısı üretimi için kullanılabilir. Ülkemizde çokça kullanılan solar termal kolektörler su ısıtmak için kullanılmaktadır. Güneş enerjisi Türkiye gibi çok güneş alan ülkelerde önemli bir enerji alternatifidir. Bu teknoloji özellikle kırsal alanda şebeke dışı elektrik üretimi için çok kullanışlıdır. Bu teknolojinin en büyük dezavantajı gece üretim yapılamamasıdır.