A energia solar, coletada da energia cinética emitida pelo sol, pode ser aproveitada para produzir eletricidade que pode alimentar casas e escritórios. Em 2009, o Departamento de Energia dos EUA relatou que 8% da energia consumida por americanos era de fontes renováveis, com 1% sendo de energia solar. Estima que sistemas de energia solar podem atender a todas, ou algumas, das necessidades elétricas de uma casa, dada localização e tipo de equipamento ideais.
Tecnologia de energia solar concentrada (CSP) é usada para geração de eletricidade via espelhos que refletem luz solar em receptores que coletam a energia solar e a convertem em energia térmica ou calor. Várias variações estão em uso, como sistemas de prato solar ou sistemas de concentração linear. Campos de colheita de energia são montados com fileiras de coletores de qualquer desses sistemas. Quanto maior a área de superfície reflexiva, mais energia pode ser recebida, armazenada e convertida em eletricidade. Segundo o Departamento de Energia dos EUA, uma usina CSP tem capacidade de alimentar 90.000 casas.
Às vezes conhecidos como células solares, células fotovoltaicas convertem luz do sol em eletricidade. As células são usadas para alimentar pequenos dispositivos, como relógios e calculadoras. Grandes agrupamentos de células, chamados módulos, podem gerar eletricidade suficiente para alimentar bombas de água, eletrodomésticos e satélites de comunicação. Esta tecnologia funciona absorvendo a eletricidade do sol através de materiais semicondutores quando a luz incide diretamente sobre eles.
Um aquecedor solar de água usa a luz do sol para aquecer água usada em residências e edifícios comerciais. Tipicamente, pratos ou painéis solares são colocados no telhado de um edifício para aquecer água que então passa para tanques de armazenamento isolados. Aquecedores solares de água que circulam a água usando bombas são chamados de aquecedores ativos. Aqueles que dependem da gravidade para circular a água naturalmente são conhecidos como aquecedores passivos. Aquecedores solares de água economizam dinheiro a longo prazo. Segundo o Departamento de Energia dos EUA, instalar um aquecedor solar de água pode resultar em redução de 50% a 80% na sua conta mensal de aquecimento de água, dependendo da localização e tipo de equipamento usado.
Sistemas de backup são necessários para fontes elétricas solares em dias nublados ou chuvosos que não produzem muito sol e luz. Receptores solares podem ser projetados para armazenar energia térmica não usada para que possa ser convertida em eletricidade em um momento posterior. O meio de transferência de calor nestes sistemas de armazenamento é tipicamente sal fundido ou óleo.