La dépendance aux combustibles fossiles pose de nombreux problèmes, des dommages causés à la Terre à la pollution de l'atmosphère et des eaux. L'énergie solaire offre de l'énergie sans avoir besoin de brûler des combustibles fossiles. Dans sa forme de base, il n'a pas besoin de réseau de distribution car il descend du ciel. Elle fait l'objet d'un développement intensif en tant que source d'énergie électrique, mais ses applications peuvent parfois être beaucoup plus petites et plus simples.
L'énergie solaire offre de nombreux avantages

L'énergie solaire offre une énergie propre. Il ne présente pas de risque de déversement nucléaire, mais il s'agit en fait d'un dégagement de rayonnement, dont une partie seulement est de la lumière visible. Il peut être adapté à n'importe quelle taille ou complexité, du réchauffement d'une pièce par une fenêtre à l'alimentation d'un réseau électrique.

L'Union of Concerned Scientists énumère de nombreux avantages, à commencer par l'énergie solaire inépuisable et gratuite. L'attractivité de la production d'énergie solaire varie en fonction de l'économie d'investissement dans les équipements et de la concurrence des coûts des combustibles fossiles. Scientific American estime que le coût de l'énergie solaire sera inférieur au coût moyen actuel de l'électricité d'ici 2018 ou 2020.
Moyens courants de récolter l'énergie solaire

La chaleur rayonnante solaire est facilement captée par de simples serres en verre et à travers les fenêtres résidentielles . L'énergie solaire "concentrée" utilise d'énormes réseaux de miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur une tour centrale, qui chauffe l'eau pour générer de la vapeur qui peut être utilisée pour produire de l'électricité.

Les cellules photovoltaïques (PV) convertissent la lumière du soleil directement en électricité à travers le effet photoélectrique. La NASA décrit comment les semi-conducteurs au silicium dans les cellules captent l'énergie des photons de la lumière solaire, qui délogent les électrons dans le semi-conducteur, créant un courant. Des groupes de cellules forment des modules, et les modules se combinent en plus grands tableaux. Celles-ci peuvent être configurées pour produire n'importe quelle combinaison de tension et de courant.
Applications à grande et à petite échelle de l'énergie solaire

La US Energy Information Administration définit les centrales solaires "à échelle industrielle" comme celles qui génèrent au moins un mégawatt d'électricité. La Californie est en tête des États-Unis dans la production d'énergie solaire; en 2013, 1,9% de l'électricité californienne provenait du solaire, et en 2014, ce nombre avait plus que doublé pour atteindre 5%. L'EIA des États-Unis place la production du pays d'énergie solaire photovoltaïque à 16 000 mégawattheures (MWh) en 2005 et à 15 874 000 MWh en 2014. Les applications à petite échelle de l'énergie solaire s'avèrent également utiles, comme les unités de 5 watts installées sur l'Ohio Highway Patrol. des croiseurs pour alimenter des équipements électroniques embarqués sans avoir à faire fonctionner le moteur de la voiture, économisant ainsi des combustibles fossiles et la durée de vie de la batterie.
Une variété d'utilisations de l'énergie solaire

Les Nations Unies estiment que dans de nombreux climats, l'énergie solaire résidentielle les systèmes thermiques peuvent fournir 50 à 75 pour cent des besoins en eau chaude d'un ménage. Les petites unités photovoltaïques autonomes peuvent alimenter des panneaux d'avertissement en bordure de route ou même un éclairage paysager, mais comme elles sont hors réseau, elles ont besoin de batteries pour stocker l'énergie lorsque la lumière du soleil n'est pas disponible. Les panneaux solaires résidentiels se connectent généralement au réseau en tant que sauvegarde, et ils ont l'avantage de permettre au propriétaire de vendre l'excédent d'électricité, en fonction des réglementations locales des fournisseurs d'électricité.