Die Sonne ist ein offener Fusionsreaktor, der etwa 600 Millionen Tonnen Helium (Protonen-Proton-Kette) in jede Sekunde umwandelt und dabei eine riesige Menge Solarenergie freisetzt, die in das Universum geschickt wird. Von den insgesamt 3,8 × 1026 W, die die Sonne in das Universum einstrahlt, erhält die Erde 1,75 × 1017 W. Etwa 30% der aufgenommenen Energie reflektiert die Erde zurück, etwa 47% halten die Wärme, etwa 23% fließen in den Wasserkreislauf in der Natur, während der Rest mit der Photosynthese „verbringt”. Selbst fossile Brennstoffe sind ein Aspekt der Sonnenenergie: Öl, Gas, Kohle.
Das Land berührt in nur einer Stunde mehr Energie von der Sonne als die Menschheit ein Jahr lang verbraucht. Die gesamte Sonnenenergie, die in der Erdatmosphäre, den Ozeanen und dem Land absorbiert wird, beträgt etwa 3.850.000 J pro Jahr. Die Menge an Sonnenenergie, die die Oberfläche des Planeten erreicht, ist enorm, so dass sie doppelt so groß wie alle nicht erneuerbaren Energiequellen der Erde ist. Die meisten erneuerbaren Energiequellen werden direkt oder indirekt durch die Sonnenenergie angeregt, die kontinuierlich an die Erdoberfläche strahlt.

Direkte Sonnenkollektion wird durchgeführt von:

• Solarwarmwasserbereiter
• Spiegel für das Sonnenlicht (Solarenergie)

Basierend auf dieser Aufteilung wird die Sammlung von Solarenergie, die in 3 Kategorien unterteilt ist, weiter betrachtet. Die Sonnenstrahlungsenergie ist mehr als genug, um den ständig steigenden Energiebedarf der Welt zu decken. Während eines Jahres ist die Sonnenenergie, die 10.000 Mal die Erde erreicht, größer als die Energie, die notwendig ist, um die Bedürfnisse der gesamten Bevölkerung unseres Planeten zu decken. Etwa 37% des weltweiten Energiebedarfs wird durch die Stromerzeugung gedeckt. Wenn diese Energie photometrische Systeme mit einer bescheidenen jährlichen Ausgangsleistung von 100 kWh pro Quadratmeter erzeugt, wäre eine Fläche von 150 x 150 Quadratmeter für die Ansammlung von Sonnenenergie erforderlich.
Ein großer Teil dieser Oberflächenabsorption könnte auf den Dächern und Wänden der Gebäude installiert werden, so dass keine zusätzlichen Flächen auf dem Boden erforderlich wären. Die Energie der Sonnenstrahlung ist ausreichend, um durchschnittlich 1.700 kWh Strom pro Jahr auf jedem Quadratmeter Boden zu produzieren, und wenn die Strahlung an der Stelle größer sind, so größer ist die erzeugte Energie. Tropische Regionen sind in dieser Hinsicht günstiger als andere Regionen mit einem feuchteren Klima. Die durchschnittliche Einstrahlung in Europa beträgt etwa 1.000 kWh pro Quadratmeter, im Vergleich dazu 1.800 kWh im Nahen Osten.

Stromerzeugung
Strom wird auf zwei verschiedene Arten aus der Sonnenenergie gewonnen: indirekt über den Wärmekreislauf und direkt über den Fotoeffekt. Der erste Ansatz ist der Kosteneffektivität viel näher, aber für den zweiten Ansatz gibt es einen größeren Anreiz und entwickelt sich schneller.

Wie funktioniert die Solarzelle?
Die industrielle Entwicklung von photovoltaischen Solarmodulen wurde seit den frühen 50er Jahren angeregt, vor allem in der Anwendung von Satelliten auf die Umlaufbahn der Erde. Seitdem hat die Technologieentwicklung einen enormen Umfang in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit, Stärke, Zuverlässigkeit und Preis erreicht.
Das Prinzip der Arbeit ist im Wesentlichen einfach: Einige Materialien wie monokristallines Silizium sind in der Lage, der Sonnenstrahlung ausgesetzt zu sein und Elektrizität zu erzeugen. In dem Modul selbst, das aus einer Reihe miteinander verbundener Kacheln besteht, kombiniert ein paralleles Netzteil eine Spannung und einen Strom, die zum Laden von Standardbatterien geeignet sind. Dies stellt sicher, dass das Modul Elektrizität mit einer geeigneten Spannung und Intensität zum direkten Laden der Batterie oder Einzelbenutzerleistung erzeugt. Die Größe des Stroms ist im Prinzip proportional zur Oberfläche des Moduls und der Intensität der Sonnenstrahlung. Diese Beispiele sind nur die häufigsten Fälle. Abhängig von der Art des Systems können mehr Module an die Parallel-Kombinationen angeschlossen werden, um die gewünschte Energie zu erhalten, die auf dem Spannungs- und Strompegel geeignet ist. Der installierten Leistung des Systems sind praktisch keine Grenzen gesetzt.
Photovoltaikanlagen stellen einen integrierten Satz von FN-Modulen und anderen Komponenten dar, die entworfen wurden, um primäre Solarenergie in elektrische Energie umzuwandeln, um die Leistung einer Reihe von einzelnen und/oder mehreren Verbrauchern sicherzustellen.

Solar-Systeme
Mit Solar-Van-Systemen haben die Kollektoren eine größere Oberfläche und helfen auch beim Bau von Gebäuden in den Herbst- und Frühlingsmonaten. Typischerweise kann Solarenergie 10 bis 30% des Gesamtenergiebedarfs des Gebäudes bereitstellen, je nachdem, wie gut sie isoliert ist und wie viel Heizleistung erforderlich ist. Es gibt auch spezielle Solarhäuser, die 50 bis 100% der gesamten Solarwärmeenergie erhalten.
Solarthermische Energien sind Quellen für elektrischen Strom, die durch Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme gewonnen werden (im Gegensatz zu Photovoltaik, bei der elektrische Energie direkt anfällt). Da sie bei der Stromerzeugung keine schädlichen Produkte haben und ihre Effizienz hoch ist (20 bis 40%), haben sie eine glänzende Zukunft. Da die Energiemenge, die auf die Erdoberfläche fällt, extrem hoch ist, könnte durch den Bau solcher Kraftwerke in sonnenreichen Gebieten eine große Anzahl von Energie liefern. Das Grundprinzip der Funktionsweise der solarthermischen Kraftwerke verwendet ein parabolisch-reflektierendes System (Spiegel), so genannte Solarfelder, welche die Sonnenstrahlung auf den Empfänger leiten. Konzentrierte Strahlung wird dann in eine Wärmeenergie umgewandelt, die je nach System eine Temperatur von 200 bis über 1000 ° C erzeugt. Wie bei konventionellen Anlagen kann diese Wärme mit Dampfturbinen in Strom umgewandelt werden.

Nachteile
Die Energieproduktion ist abhängig von der Lage, von dem Wetter und Jahreszeit und für eine lange Lebensdauer mit geringen Leistungsminderungen im Verlauf der Zeit ist eine regelmäßige Reinigung unvermeidbar.