انرژی خورشیدی (Solar Energy) تابشی از خورشید است که قادر به تولید گرما ، ایجاد واکنش های شیمیایی یا تولید برق است. مقدار کل انرژی خورشیدی در زمین بسیار بیشتر از نیازهای فعلی و پیش بینی شده انرژی جهان است. در صورت مهار مناسب ، این منبع بسیار پراکنده توانایی تأمین نیازهای آینده انرژی را دارد.
انرژی ساطع شده توسط خورشید به شکل نور است که با استفاده از روش های مختلف مانند سیستم گرمایش خورشیدی ، سلولهای فتوولتائیک و غیره مهار می شود و پایان ناپذیر است. منابع انرژی مانند انرژی خورشیدی متعلق به کسی نیست و از این رو رایگان است. مقدار انرژی خورشیدی دریافتی توسط جهان ۳۰۰۰-۵۰۰۰۰ اگزاژول (EJ) محاسبه شده است که بسیار بیشتر از کل انرژی مصرفی جهانی ۶۰۰ EJ است. بنابراین می توان از قدرت عالی خورشید برای تولید انرژی استفاده کرد.
سه فناوری اصلی که توسط آن انرژی تابشی خورشید مورد استفاده قرار می گیرد شامل فتوولتائیک (PV) است که مستقیماً نور خورشید را به برق تبدیل می کند. انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) ، که از گرمای خورشید (انرژی حرارتی) برای هدایت توربین های برقی در مقیاس مطلوب استفاده می کند. سیستم های گرمایش و سرمایش خورشیدی (SHC) ، که انرژی گرمایی را برای تأمین آب گرم و گرمایش هوا یا تهویه هوا جمع آوری می کنند.
کارایی یک پنل خورشیدی موجود در بازار ۱۲ تا ۱۸ درصد و حداکثر بازده حاصل شده در آزمایشگاه حدود ۴۵ درصد است. افزودن لایه های مختلف فلزات و ترکیبات در سطوح بالایی پنل باعث افزایش کارایی و طول عمر سلول خورشیدی خواهد شد.