La energía solar, o energía derivada de la luz solar, se puede convertir en electricidad y utilizar para una amplia variedad de propósitos diferentes. Las aplicaciones de energía solar más comunes incluyen alimentar y optimizar la calefacción y refrigeración de las casas, proporcionar buenas condiciones para el crecimiento de las plantas y proporcionar luz solar interior rentable. En algunos casos, la energía solar puede ser útil para calefacción e iluminación sin necesidad de conversión a electricidad. Las aplicaciones de energía solar de este tipo son útiles porque reducen la necesidad de usar electricidad y, por lo tanto, a menudo son bastante rentables. Si bien convertir la energía solar en electricidad proporciona una fuente de energía limpia y renovable que se puede utilizar para casi cualquier propósito, el costo de instalar el equipo necesario para recolectar, convertir y almacenar la electricidad es bastante alto.
Muchas de las aplicaciones de energía solar más comunes, útiles y rentables son de naturaleza pasiva y no implican conversión a electricidad. Muchas casas, por ejemplo, se construyen teniendo en cuenta la posición del sol en varios momentos durante el día, lo que garantiza que la casa tenga mucha luz natural. Varias consideraciones arquitectónicas también pueden garantizar que los edificios permanezcan a temperaturas razonables. Otra de las aplicaciones habituales de esta forma se puede ver en invernaderos. El sol atraviesa el cerramiento transparente del invernadero y calienta las plantas y el suelo, creando aire cálido que no puede escapar del cerramiento y por lo tanto proporcionando un buen ambiente para el crecimiento de las plantas.
Algunas aplicaciones de energía solar requieren la conversión de la luz solar en electricidad. Algunas casas en áreas aisladas pero bien iluminadas, por ejemplo, usan energía solar para proporcionar suficiente electricidad para tareas básicas. Si bien la instalación de un sistema de electricidad solar puede ser costosa, con el tiempo puede resultar más rentable que conectar un edificio en un área aislada a un sistema de energía. La electricidad de estos sistemas de energía solar se puede utilizar como cualquier otra electricidad, pero a menudo es necesario conservarla y utilizarla solo para lo esencial. Es posible que un sistema de este tipo no pueda alimentar una gama completa de aparatos eléctricos durante un período de tiempo prolongado.
Algunas aplicaciones de energía solar involucran dispositivos individuales que tienen sus propios paneles solares integrados. Muchas formas de iluminación exterior, por ejemplo, recolectan energía solar durante el día y usan la energía recolectada para proporcionar luz durante la noche. Las aplicaciones de energía solar similares incluyen refrigeradores solares y generadores eléctricos solares a pequeña escala.