Una planta de energía solar utiliza la energía del sol para producir electricidad. El sol emite radiación solar, y ciertos dispositivos como los paneles solares están diseñados para reaccionar a esta radiación y convertirla en electricidad. La mayoría de las plantas de energía solar utilizan la energía térmica del sol para calentar depósitos de fluidos y turbinas de energía. Los colectores cilindro-parabólicos, los platos solares y las torres de energía solar son los tres tipos más comunes de sistemas de energía solar térmica utilizados para producir electricidad en masa en plantas de energía solar.
Muchas plantas de energía solar utilizan la radiación solar para calentar fluidos a altas temperaturas y crear vapor. En una turbina, la energía cinética (o en movimiento) del vapor se convierte en energía mecánica, lo que hace que la turbina gire y produzca electricidad. La energía producida por una turbina giratoria se puede aprovechar y almacenar en un generador. Si bien la quema de combustibles fósiles también crea el vapor necesario para hacer girar las turbinas, la utilización de la radiación solar es un enfoque mucho más limpio y más eficiente desde el punto de vista energético para generar electricidad.
Una planta de energía solar cilindroparabólica a gran escala se inauguró en el desierto de Mojave de California en 1980. Esta instalación produce una cantidad considerable de energía del área, derivándola de recursos renovables. Los sistemas de colectores cilindro-parabólicos cuentan con reflectores que enfocan los rayos del sol hacia los tubos receptores. El fluido se calienta a medida que fluye a través de los receptores y crea vapor, que se alimenta a un sistema de turbina y generador. Ciertos sistemas de colectores cilindro-parabólicos, como el del desierto de Mojave, están conectados con sistemas de combustión de combustibles fósiles diseñados para compensar los días nublados y otros períodos de baja energía solar.
Los sistemas de plato solar emplean colectores solares que están diseñados para rastrear el sol, moviéndose para absorber la mayor cantidad de energía solar en un momento dado. Estos sistemas concentran la energía solar en el punto focal del componente del plato, calentando líquidos. Una planta de energía solar que utiliza platos solares comprime y calienta el fluido para hacer girar turbinas y producir electricidad. Mientras que los colectores cilindroparabólicos pueden calentar líquidos a temperaturas promedio de 750 grados Fahrenheit (398.9 grados Celsius), los platos solares ofrecen temperaturas de trabajo que pueden superar los 1,380 grados Fahrenheit (748.9 grados Celsius).
Los helióstatos son esencialmente espejos planos que se utilizan para rastrear el sol. Una torre de energía solar se puede conectar a un sistema de planta de energía solar que contenga cientos o incluso miles de helióstatos. Estos helióstatos están dispuestos de manera que dirigen los rayos del sol hacia una torre, que contiene un fluido recolector de calor. Las operaciones de torres de energía solar a gran escala son muy eficientes y pueden proporcionar una fuente económica de electricidad para el futuro.