برای شروع، می توان با این تعریف شروع کرد که خورشید یک منبع بسیار عظیم است که در آن مواد بر اثر هم جوشی هسته ای در هر ثانیه میزان قابل توجهی از جرم آن به انرژی تبدیل می شود. در سیستم خورشیدی (Solar System)، انرژی حاصل از خورشید بطور مستقیم از خود خورشید و در شرایط آب و هوایی متفاوت بدست بیاید. بطور کلی، انرژی خورشیدی، در سطح جهان و بصورت گسترده برای تولید برق، گرما و شیرین سازی آب مورد استفاده قرار می گیرد. انرژی خورشیدی به دو روش اصلی تولید می شود:
- فتوولتائیک (PV – Photo Voltaic)؛ برق خورشیدی از تابش نور خورشید به سلول های خورشیدی (Solar Cell) تعبیه شده در پنل های خورشیدی (Solar Panel) تولید می گردد. یک پنل خورشیدی برای تولید برق، از پدیده ای که اثر فتوولتائیک (Photo Voltaic Phenomena) نامیده می شود، استفاده می کند؛ این پدیده نشان می دهد مواد خاصی وجود دارند که وقتی در معرض تابش نور قرار می گیرند که به واسطه سلول‌های خورشیدی (یا مواد فوتوولتاییک) انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید. در حال حاضر، فتوولتائیک، یکی از پشرو ترین عصرهای فناوری در عرصه برق می باشد که رشد قابل توجهی را در بین تکنولوژی های انرژی تجدیدپذیر دارد. سیستم های خورشیدی فتوولتائیک، می تواند در مقیاس های مختلف مانند مقیاس تجاری و یا در مقیاس کوچکتر و مصارف شخصی استفاده شود به گونه ای که در مقایس کوچک، برای کاربردهایی که دسترسی به خطوط انتقال برق وجود ندارد و یا دشوار است، ایده بسیار مناسبی و پایداری است. این مسئله در حالی است که در کشورهای در حال توسعه با تابش مناسب خورشید، یک طرح بسیار ایده آل به حساب می آید.
- نیروی خورشیدی متمرکز (CSP – Concentrated Solar Power)؛ در این روش پرتوی خورشید بکمک آیینه های مخصوص (و محدب) به تقطه خاصی متمرکز می شود. انرژی همراه با پرتوی خورشید، یک سیال را گرم کرده و با ایجاد بخار، موجب به چرخیدن توربین و در نهایت تولید انرژی برق می گردد. از این روش برای تولید برق در نیروگاه ها با مقیاس بزرگ استفاده می شود که از جمله کشورهای پیش رو در این زمینه می توان به ایالات متحده امریکا، جمهوری خلق چین، هند اشاره کرد (بعنوان نمونه، تأسیسات انرژی خورشیدی ایوانپا (۳۹۲ مگاوات) در ایالات متحده (فناوری برج های خورشیدی) و پروژه خورشیدی Mojave (354 مگاوات) در ایالات متحده (چاه های پارابولیکی)).
- مقایسه بین سیستم فتوولتائیک (PV) و نیروی خورشیدی متمرکز (CSP)؛ در نگاه اول می توان اشاره کرد که ساختار نیروی خورشیدی متمرکز (CSP) به مقدار زیادی از تابش مستقیم خورشید نیاز دارد و تولید انرژی آن با پوشش ابر به شدت کاهش می یابد. این مسئله در حالی است که در مقایسه با سیستم فتوولتائیک، تولید انرژی برق از طریق تابش مستقیم منتشر کند. با این حال، مزیت ساختار نیروی خورشیدی متمرکز (CSP) بیش از سیستم فتوولتائیک (PV) است که از جمله آن، به عنوان یک کاتالیزور برای ترموشیمی برای جدا کردن مولکول های آب (H2O) استفاده می شود تا هیدروژن (H2) را از انرژی خورشیدی بدون انتشار کربن ایجاد شود. با تقسیم هر دو H2O و CO2، دیگر هیدروکربن های بسیار مورد استفاده (مثلا، سوخت جت برای پرواز هواپیماهای تجاری) کاربرد داشته باشد.
در تعریف جامع و ساده تر، در شبکه قدرت (شبکه تولید، انتقال، توزیع یا مصرف انرژی الکتریکی) می توان از نظر کلی، کاربردهای سیستم خورشیدی را به چهاردسته طبقه‌بندی کرد که عبارت‌اند از سیستم روشنایی خورشیدی، سیستم خورشیدی منازل، سیستم خورشیدی مراکز تجاری و در نهایت نیروگاه خورشیدی.
