พลังงานแสงอาทิตย์คือพลังงานรังสีจากแสงและความร้อนของดวงอาทิตย์ ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยใช้ เทคโนโลยีหลากหลายเช่นไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (รวมถึงการทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ) และสถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ที่สำคัญ และเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟและพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟ ขึ้นอยู่กับวิธีการดักจับและกระจายพลังงานแสงอาทิตย์ หรือแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เทคนิคพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟ ได้แก่ การใช้ระบบเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์และการทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อนำพลังงานมาใช้ เทคนิคพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ ได้แก่ การออกแบบอาคารเพื่อให้ได้ รับ แสงธรรมชาติ ที่ดีขึ้น การเลือกวัสดุที่มีมวลความร้อนหรือคุณสมบัติการกระจายแสงที่ดี และการจัดพื้นที่ที่ช่วยให้มี การไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติ

ในปี 2554 องค์การพลังงานระหว่างประเทศกล่าวว่า "การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ราคาไม่แพง ไม่มีวันหมด และสะอาด จะมีประโยชน์มหาศาลในระยะยาว จะช่วยเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงาน ของประเทศต่างๆ ผ่านการพึ่งพาแหล่งพลังงานภายในประเทศที่ไม่มีวันหมด และส่วนใหญ่ไม่ต้องพึ่งพาการนำเข้า เพิ่มความยั่งยืนลดมลพิษลดต้นทุนในการบรรเทาภาวะโลกร้อน ... ข้อดีเหล่านี้มีทั่วโลก" ^{[ 1 ] [ 4 ]}

พลังงานแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามาประมาณครึ่งหนึ่งมาถึงพื้นผิวโลก

ปริมาณแสงอาทิตย์เฉลี่ยพื้นที่ตามทฤษฎีของจุดสีดำเล็กๆ เหล่านั้นเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการพลังงานทั้งหมดของโลกที่ 18 เทราวัตต์ (TW)ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

โลกได้รับ  รังสีจากดวงอาทิตย์ ( การแผ่รังสี ) ที่ชั้นบรรยากาศ ตอน บน 174 เพตาวัตต์ (PW) ^{[ 6 ]}ประมาณ 30% สะท้อนกลับสู่ห้วงอวกาศ ในขณะที่ส่วนที่เหลือ 122 PW ถูกดูดซับโดยเมฆ มหาสมุทร และผืนดินสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกส่วนใหญ่กระจายอยู่ใน ช่วง ที่มองเห็นได้และใกล้รังสีอินฟราเรดโดยมีส่วนเล็กน้อยอยู่ในช่วงใกล้รังสีอัลตราไวโอเลต [ ^{7 ] ประชากร}ส่วนใหญ่ของโลกอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีระดับการแผ่รังสี 150–300 วัตต์/ตร.ม. ^หรือ 3.5–7.0 กิโลวัตต์ชั่วโมง /ตร.ม. ^ต่อวัน^{[ 8 ]}

รังสีจากดวงอาทิตย์ถูกดูดซับโดยพื้นผิวโลก มหาสมุทร ซึ่งครอบคลุมประมาณ 71% ของโลก และชั้นบรรยากาศ อากาศอุ่นที่มีน้ำระเหยจากมหาสมุทรจะลอยขึ้น ทำให้เกิดการหมุนเวียนหรือการพาความร้อน ในชั้นบรรยากาศ เมื่ออากาศไปถึงระดับความสูงที่มีอุณหภูมิต่ำ ไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นเมฆและตกลงมาเป็นฝนบนพื้นผิวโลก ทำให้วัฏจักรของน้ำ สมบูรณ์ ความร้อนแฝงของการควบแน่นของน้ำจะเพิ่มการพาความร้อน ทำให้เกิดปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ เช่น ลม พายุไซโคลนและแอนติไซโคลน [ ^{9 ] แสงแดด}ที่ถูกดูดซับโดยมหาสมุทรและผืนดินทำให้พื้นผิวมีอุณหภูมิเฉลี่ย 14 °C ^{[ 10 ]}ด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสงพืชสีเขียวจะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่เก็บไว้ในรูปของสารเคมี ซึ่งผลิตอาหาร ไม้ และชีวมวลซึ่งเป็นที่มา ของ เชื้อเพลิงฟอสซิล^{[ 11 ]}

พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดที่ถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศ มหาสมุทร และผืนดินของโลกมีค่าประมาณ 122 PW·ปี = 3,850,000  เอ็กซาจูล (EJ) ต่อปี^{[ 12 ]}ในปี 2002 (2019) พลังงานนี้มากกว่าพลังงานที่โลกใช้ในหนึ่งปีภายในหนึ่งชั่วโมง (หนึ่งชั่วโมง 25 นาที) ^{[ 13 ] [ 14 ]}การสังเคราะห์แสงสามารถดักจับพลังงานชีวมวลได้ประมาณ 3,000 EJ ต่อปี^{[ 15 ]}

พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีศักยภาพที่มนุษย์สามารถใช้ได้นั้นแตกต่างจากปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ใกล้พื้นผิวโลก เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ภูมิศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงตามเวลา การปกคลุมของเมฆ และพื้นที่ที่มนุษย์สามารถใช้ได้นั้นจำกัดปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่เราสามารถได้รับ ในปี 2021 Carbon Tracker Initiativeประมาณการว่าพื้นที่ดินที่จำเป็นในการผลิตพลังงานทั้งหมดของเราจากพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวคือ 450,000 ^{ตาราง}กิโลเมตรหรือประมาณเท่ากับพื้นที่ของประเทศสวีเดนหรือพื้นที่ของประเทศโมร็อกโกหรือพื้นที่ของรัฐแคลิฟอร์เนีย (0.3% ของพื้นที่ดินทั้งหมดของโลก) ^{[ 20 ]}

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็นสองประเภท คือ แบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ ขึ้นอยู่กับวิธีการดักจับ แปลง และกระจายแสงแดด และทำให้สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ได้ในระดับต่างๆ ทั่วโลก โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะหมายถึงการใช้รังสีจากดวงอาทิตย์เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติเป็นหลัก แต่พลังงานหมุนเวียนทุกประเภท ยกเว้นพลังงานความร้อนใต้พิภพและพลังงานจากกระแสน้ำ ล้วนได้มาจากดวงอาทิตย์โดยตรงหรือโดยอ้อม

เทคนิคพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟใช้โฟโตโว ลตาอิก พลังงาน แสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์เครื่องเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์ปั๊ม และพัดลมเพื่อแปลงแสงแดดให้เป็นผลผลิตที่มีประโยชน์ เทคนิคพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟประกอบด้วยการเลือกวัสดุที่มีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดี การออกแบบพื้นที่ที่หมุนเวียนอากาศตามธรรมชาติ และการอ้างอิงตำแหน่งของอาคารกับดวงอาทิตย์ เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟช่วยเพิ่มปริมาณพลังงานและถือเป็น เทคโนโลยี ด้านอุปทานในขณะที่เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟช่วยลดความต้องการทรัพยากรทางเลือกและโดยทั่วไปถือเป็นเทคโนโลยีด้านอุปสงค์^{[ 21 ]}

ในปี พ.ศ. 2543 โครงการพัฒนาแห่งสหประชาชาติกรมกิจการเศรษฐกิจและสังคมแห่งสหประชาชาติ และสภาพลังงานโลกได้เผยแพร่การประมาณการพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีศักยภาพที่มนุษย์สามารถใช้ได้ในแต่ละปี โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณแสงอาทิตย์ ปริมาณเมฆ และพื้นที่ที่มนุษย์สามารถใช้ได้ มีการระบุว่าพลังงานแสงอาทิตย์มีศักยภาพทั่วโลกอยู่ที่ 1,600 ถึง 49,800 เอ็กซาจูล (4.4 × 10¹⁴ ถึง 1.4 ^× 10¹⁶กิโล วัตต์ ^{ชั่วโมง}  ) ต่อปี( ดูตารางด้านล่าง) ^{[ 22 ]}

เทคโนโลยีพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์สามารถใช้สำหรับการทำความร้อนน้ำ การทำความร้อนในพื้นที่ การทำความเย็นในพื้นที่ และการผลิตความร้อนสำหรับกระบวนการ^{[ 23 ]}

ในปี ค.ศ. 1878 ในงานมหกรรมโลกที่ปารีสออกัสติน มูโชต์ได้สาธิตเครื่องจักรไอน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ได้สำเร็จ แต่ไม่สามารถพัฒนาต่อได้เนื่องจากถ่านหินราคาถูกและปัจจัยอื่นๆ

ในปี ค.ศ. 1897 แฟรงค์ ชูแมนนักประดิษฐ์ วิศวกร และผู้บุกเบิกพลังงานแสงอาทิตย์ชาวอเมริกัน ได้สร้างเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กเพื่อสาธิตการทำงาน โดยทำงานด้วยการสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังกล่องสี่เหลี่ยมที่บรรจุอีเธอร์ ซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำ และติดตั้งท่อสีดำไว้ภายใน ซึ่งจะขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอน้ำต่อไป ในปี ค.ศ. 1908 ชูแมนได้ก่อตั้งบริษัทซันพาวเวอร์ โดยมีเจตนาที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ขึ้น เขาร่วมกับที่ปรึกษาทางเทคนิคของเขา เอเอสอี แอคเคอร์แมน และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เซอร์ชาร์ลส์ เวอร์นอน บอยส์ [ ^{24 ] ได้}พัฒนาระบบที่ได้รับการปรับปรุงโดยใช้กระจกเพื่อสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังกล่องเก็บรวบรวม ทำให้ความสามารถในการทำความร้อนเพิ่มขึ้นจนสามารถใช้น้ำแทนอีเธอร์ได้ จากนั้นชูแมนได้สร้างเครื่องยนต์ไอน้ำขนาดเต็มรูปแบบที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำแรงดันต่ำ ทำให้เขาสามารถจดสิทธิบัตรระบบเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดได้ภายในปี ค.ศ. 1912

ชูแมนสร้าง โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนแห่งแรกของโลกในเมืองมาอาดีประเทศอียิปต์ระหว่างปี 1912 ถึง 1913 โรงงานของเขาใช้รางโค้งพาราโบลาเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ขนาด 45–52 กิโลวัตต์ (60–70  แรงม้า ) ซึ่งสูบน้ำมากกว่า 22,000 ลิตร (4,800 แกลลอนอังกฤษ; 5,800 แกลลอนสหรัฐ) ต่อนาทีจากแม่น้ำไนล์ไปยังไร่ฝ้ายที่อยู่ติดกัน แม้ว่าการระบาดของสงครามโลกครั้งที่ 1 และการค้นพบน้ำมันราคาถูกในช่วงทศวรรษ 1930 จะทำให้การพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ชะงักงัน แต่แนวคิดและแบบแผนพื้นฐานของชูแมนก็ได้รับการฟื้นฟูขึ้นมาอีกครั้งในช่วงทศวรรษ 1970 ด้วยความสนใจในพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้น^{[ 25 ]}ในปี 1916 ชูแมนได้ให้สัมภาษณ์ในสื่อสนับสนุนการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดยกล่าวว่า:

เราได้พิสูจน์แล้วว่าพลังงานแสงอาทิตย์มีกำไรในเชิงพาณิชย์ในเขตร้อน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งได้พิสูจน์แล้วว่าหลังจากที่แหล่งน้ำมันและถ่านหินของเราหมดลง มนุษยชาติสามารถได้รับพลังงานอย่างไม่จำกัดจากแสงอาทิตย์

ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ใช้แสงแดดในการทำให้น้ำร้อน ในละติจูดทางภูมิศาสตร์ตอนกลาง (ระหว่าง 40 องศาเหนือและ 40 องศาใต้) 60 ถึง 70% ของการใช้น้ำร้อนในครัวเรือน โดยมีอุณหภูมิน้ำสูงถึง 60 °C (140 °F) สามารถจัดหาได้จากระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 27 ]}ประเภทของเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ที่พบมากที่สุดคือ แผงรับแสงอาทิตย์แบบท่อสุญญากาศ (44%) และแผงรับแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบเคลือบกระจก (34%) ซึ่งโดยทั่วไปใช้สำหรับน้ำร้อนในครัวเรือน และแผงรับแสงอาทิตย์พลาสติกแบบไม่เคลือบกระจก (21%) ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำความร้อนสระว่ายน้ำ^{[ 28 ]}

ณ ปี 2015 กำลังการผลิตติดตั้งรวมของระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 436 กิกะวัตต์ความร้อน (GWth ₎และจีนเป็นผู้นำของโลกในการติดตั้งระบบดังกล่าว โดยมีกำลังการผลิตติดตั้ง 309 GWth _คิดเป็น 71% ของตลาด^{[ 29 ]}อิสราเอลและไซปรัสเป็นผู้นำด้านการใช้ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ต่อหัวประชากร โดยมีบ้านมากกว่า 90% ที่ใช้ระบบนี้^{[ 30 ]}ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และออสเตรเลีย การทำความร้อนสระว่ายน้ำเป็นการใช้งานหลักของระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ โดยมีกำลังการผลิตติดตั้ง 18 GWth _ณปี 2005 ^{[ 21 ]}

ในสหรัฐอเมริกา ระบบ ทำความร้อน การระบายอากาศ และเครื่องปรับอากาศ (HVAC) คิดเป็น 30% (4.65 EJ/ปี) ของพลังงานที่ใช้ในอาคารพาณิชย์ และเกือบ 50% (10.1 EJ/ปี) ของพลังงานที่ใช้ในอาคารที่พักอาศัย^{[ 31 ] [ 32 ]}เทคโนโลยีการทำความร้อน การทำความเย็น และการระบายอากาศด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้เพื่อชดเชยพลังงานส่วนหนึ่งนี้ได้ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการทำความร้อนสามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็น แนวคิด พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟและ แนวคิด พลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้องค์ประกอบแอคทีฟ เช่นการติดตามดวงอาทิตย์และเลนส์รวมแสงอาทิตย์ หรือไม่

มวลความร้อนคือวัสดุใดๆ ที่สามารถใช้เก็บความร้อนได้—ความร้อนจากดวงอาทิตย์ในกรณีของพลังงานแสงอาทิตย์ วัสดุมวลความร้อนทั่วไป ได้แก่ หิน ซีเมนต์ และน้ำ ในอดีตมีการใช้วัสดุเหล่านี้ในสภาพอากาศแห้งแล้งหรือเขตอบอุ่นเพื่อรักษาความเย็นของอาคารโดยการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวันและแผ่ความร้อนที่เก็บไว้สู่บรรยากาศที่เย็นกว่าในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ในพื้นที่เขตอบอุ่นที่หนาวเย็นเพื่อรักษาความอบอุ่นได้เช่นกัน ขนาดและการจัดวางมวลความร้อนขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น สภาพภูมิอากาศ แสงสว่างในเวลากลางวัน และสภาพการบังแสง เมื่อนำมาใช้อย่างเหมาะสม มวลความร้อนจะช่วยรักษาอุณหภูมิภายในพื้นที่ให้อยู่ในระดับที่สบายและลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ทำความร้อนและทำความเย็นเสริม^{[ 33 ]}

ปล่อง ระบายอากาศพลังงาน แสงอาทิตย์ (หรือปล่องระบายอากาศความร้อน ในบริบทนี้) เป็นระบบระบายอากาศพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟที่ประกอบด้วยปล่องแนวตั้งที่เชื่อมต่อภายในและภายนอกอาคาร เมื่อปล่องร้อนขึ้น อากาศภายในก็จะร้อนขึ้น ทำให้เกิดกระแสลมขึ้นที่ดึงอากาศผ่านอาคาร ประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงได้โดยการใช้กระจกและวัสดุมวลความร้อน^{[ 34 ]}ในลักษณะที่เลียนแบบเรือนกระจก

ต้นไม้และพืช ผลัดใบได้รับการส่งเสริมให้เป็นวิธีการควบคุมความร้อนและความเย็นจากแสงอาทิตย์ เมื่อปลูกไว้ทางด้านทิศใต้ของอาคารในซีกโลกเหนือหรือด้านทิศเหนือในซีกโลกใต้ ใบของต้นไม้จะให้ร่มเงาในช่วงฤดูร้อน ในขณะที่กิ่งก้านที่ไม่มีใบจะยอมให้แสงส่องผ่านได้ในฤดูหนาว^{[ 35 ]}เนื่องจากต้นไม้ที่ไม่มีใบจะให้ร่มเงาแก่รังสีแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบ 1/3 ถึง 1/2 จึงมีความสมดุลระหว่างประโยชน์ของการให้ร่มเงาในฤดูร้อนและการสูญเสียความร้อนในฤดูหนาวที่เกิดขึ้น^{[ 36 ]}ในสภาพภูมิอากาศที่มีภาระความร้อนสูง ไม่ควรปลูกต้นไม้ผลัดใบไว้ทางด้านที่หันไปทางเส้นศูนย์สูตรของอาคาร เพราะจะรบกวนปริมาณแสงอาทิตย์ในฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ปลูกไว้ทางด้านทิศตะวันออกและทิศตะวันตกเพื่อให้ร่มเงาในฤดูร้อนได้ในระดับหนึ่งโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการรับแสงอาทิตย์ ในฤดูหนาวอย่างเห็นได้ ชัด^{[ 37 ]}

เตาพลังงานแสงอาทิตย์ใช้แสงแดดในการปรุงอาหาร อบแห้ง และฆ่าเชื้อสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ เตาแบบกล่อง เตาแบบแผง และเตาแบบสะท้อนแสง^{[ 38 ]}เตาพลังงานแสงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดคือเตาแบบกล่อง ซึ่งสร้างขึ้นครั้งแรกโดยHorace de Saussureในปี 1767 ^{[ 39 ]}เตาแบบกล่องพื้นฐานประกอบด้วยภาชนะหุ้มฉนวนที่มีฝาปิดโปร่งใส สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพท้องฟ้ามีเมฆบางส่วน และโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิอยู่ที่ 90–150 °C (194–302 °F) ^{[ 40 ]}เตาแบบแผงใช้แผงสะท้อนแสงเพื่อนำแสงแดดไปยังภาชนะหุ้มฉนวน และมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับเตาแบบกล่อง เตาแบบสะท้อนแสงใช้รูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ในการรวมแสง (จาน ราง กระจกเฟรสเนล) เพื่อโฟกัสแสงไปยังภาชนะปรุงอาหาร เตาเหล่านี้มีอุณหภูมิสูงถึง 315 °C (599 °F) ขึ้นไป แต่ต้องใช้แสงโดยตรงในการทำงานอย่างถูกต้อง และต้องปรับตำแหน่งเพื่อติดตามดวงอาทิตย์^{[ 41 ]}

เทคโนโลยีการรวมแสงอาทิตย์ เช่น จานพาราโบลา ราง และแผ่นสะท้อนแสง Scheffler สามารถให้ความร้อนสำหรับกระบวนการผลิตในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมได้ ระบบเชิงพาณิชย์ระบบแรกคือโครงการพลังงานแสงอาทิตย์รวม (STEP) ในเมือง Shenandoah รัฐจอร์เจีย สหรัฐอเมริกา ซึ่งจานพาราโบลาจำนวน 114 จานให้ความร้อน เครื่องปรับอากาศ และไฟฟ้าถึง 50% ของความต้องการในโรงงานผลิตเสื้อผ้า ระบบผลิตพลังงานร่วมที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายนี้ให้พลังงานไฟฟ้า 400 กิโลวัตต์ บวกกับพลังงานความร้อนในรูปของไอน้ำ 401 กิโลวัตต์ และน้ำเย็น 468 กิโลวัตต์ และมีระบบกักเก็บความร้อนสำหรับโหลดสูงสุดหนึ่งชั่วโมง^{[ 42 ]}บ่อระเหยเป็นสระน้ำตื้นที่ทำให้สารละลายเข้มข้นขึ้นผ่านการระเหยการใช้บ่อระเหยเพื่อรับเกลือจากน้ำทะเลเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก่าแก่ที่สุด การใช้งานในปัจจุบัน ได้แก่ การทำให้สารละลายน้ำเกลือเข้มข้นขึ้นที่ใช้ในการทำเหมืองแบบชะล้าง และการกำจัดสารละลายออกจากของเสีย^{[ 43 ]}

ราวตากผ้าราวตากผ้าและที่แขวนผ้า ช่วยให้ผ้าแห้งโดยการระเหยด้วยลมและแสงแดดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือแก๊ส ในบางรัฐของสหรัฐอเมริกา กฎหมายคุ้มครอง "สิทธิในการตากผ้า" ^{[ 44 ]}แผงรับแสงอาทิตย์แบบไม่เคลือบ (UTC) คือผนังที่มีรูพรุนหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ ใช้สำหรับอุ่นอากาศระบายอากาศล่วงหน้า UTC สามารถเพิ่มอุณหภูมิอากาศขาเข้าได้ถึง 22 °C (40 °F) และส่งอุณหภูมิขาออกที่ 45–60 °C (113–140 °F) ^{[ 45 ]}ระยะเวลาคืนทุนที่สั้นของแผงรับแสงอาทิตย์ (3 ถึง 12 ปี) ทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่ากว่าระบบรับแสงอาทิตย์แบบเคลือบ^{[ 45 ]}ณ ปี 2546 มีการติดตั้งระบบมากกว่า 80 ระบบทั่วโลก โดยมีพื้นที่เก็บรวบรวมรวมกัน 35,000 ตารางเมตร (380,000 ตารางฟุต) ซึ่งรวมถึง ระบบเก็บรวบรวม ^ขนาด 860 ตารางเมตร (9,300 ตารางฟุต) ในคอสตาริกาที่ใช้สำหรับตากเมล็ดกาแฟ และ ระบบเก็บรวบรวม ^ขนาด 1,300 ตารางเมตร (14,000 ตารางฟุต) ในเมืองโคอิมบาตอร์ ประเทศอินเดีย ที่ใช้สำหรับการตากดอกดาวเรือง^{[ 46 ]}

การกลั่นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้ในการทำให้น้ำเค็มหรือน้ำกร่อยดื่มได้ บันทึกแรกสุดเกี่ยวกับเรื่องนี้มาจากนักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับในศตวรรษที่ 16 ^{[ 47 ]}โครงการกลั่นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1872 ในเมืองเหมืองแร่ลาสซาลินาสประเทศชิลี^{[ 48 ]}โรงงานแห่งนี้มีพื้นที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 4,700 ตารางเมตร⁽ 51,000 ตารางฟุต) สามารถผลิตน้ำได้มากถึง 22,700 ลิตร (5,000 แกลลอนอังกฤษ; 6,000 แกลลอนสหรัฐ) ต่อวัน และใช้งานได้นานถึง 40 ปี^{[ 48 ]} การออกแบบ เครื่องกลั่นแต่ละแบบได้แก่ แบบลาดเอียงเดี่ยว แบบลาดเอียงคู่ (หรือแบบเรือนกระจก) แบบแนวตั้ง แบบทรงกรวย แบบดูดซับกลับด้าน แบบหลายไส้ตะเกียง และแบบหลายผล เครื่องกลั่นเหล่านี้สามารถทำงานในโหมดพาสซีฟ แอคทีฟ หรือไฮบริดได้ เครื่องกลั่นแบบลาดเอียงคู่ประหยัดที่สุดสำหรับการใช้งานในครัวเรือนแบบกระจายศูนย์ ในขณะที่หน่วยแบบหลายผลแบบแอคทีฟเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่^{[ 47 ]}

การฆ่าเชื้อโรคในน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์(SODIS) เกี่ยวข้องกับการนำขวด พลาสติก โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ที่บรรจุน้ำไปตากแดดเป็นเวลาหลายชั่วโมง ^{[ 49 ]}ระยะเวลาการตากแดดจะแตกต่างกันไปตามสภาพอากาศและภูมิอากาศ ตั้งแต่อย่างน้อยหกชั่วโมงถึงสองวันในช่วงที่มีเมฆมาก^{[ 50 ]}องค์การอนามัยโลกแนะนำ วิธีนี้ ว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการบำบัดน้ำในครัวเรือนและการเก็บรักษาน้ำอย่างปลอดภัย^{[ 51 ]}ผู้คนกว่าสองล้านคนในประเทศกำลังพัฒนาใช้วิธีนี้สำหรับน้ำดื่มประจำวันของพวกเขา^{[ 50 ]}

พลังงานแสงอาทิตย์อาจถูกนำมาใช้ในบ่อบำบัดน้ำเสียเพื่อบำบัดน้ำเสียโดยไม่ต้องใช้สารเคมีหรือไฟฟ้า ข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมอีกประการหนึ่งคือสาหร่ายจะเจริญเติบโตในบ่อดังกล่าวและบริโภคคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แสง แม้ว่าสาหร่ายอาจผลิตสารเคมีที่เป็นพิษซึ่งทำให้น้ำใช้การไม่ได้ก็ตาม^{[ 52 ] [ 53 ]}

เกลือหลอมเหลวสามารถใช้เป็น วิธี การกักเก็บพลังงานความร้อนเพื่อกักเก็บพลังงานความร้อนที่รวบรวมได้จากหอพลังงานแสงอาทิตย์หรือรางพลังงานแสงอาทิตย์ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์เพื่อให้สามารถนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าได้ในสภาพอากาศเลวร้ายหรือในเวลากลางคืน มีการสาธิตระบบนี้ใน โครงการ Solar Twoตั้งแต่ปี 1995 ถึง 1999 คาดการณ์ว่าระบบนี้จะมีประสิทธิภาพประจำปี 99% ซึ่งหมายถึงพลังงานที่กักเก็บไว้ก่อนที่จะแปลงเป็นไฟฟ้า เทียบกับการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าโดยตรง^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}ส่วนผสมของเกลือหลอมเหลวมีความหลากหลาย ส่วนผสมที่ใช้กันมากที่สุดประกอบด้วยโซเดียมไนเตรตโพแทสเซียมไนเตรตและแคลเซียมไนเตรต เกลือหลอมเหลวไม่ติดไฟและไม่เป็นพิษ และเคยใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะเป็นของเหลวถ่ายเทความร้อนมาแล้ว ดังนั้นจึงมีประสบการณ์ในการใช้ระบบดังกล่าวในงานที่ไม่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์

เกลือจะละลายที่อุณหภูมิ 131 °C (268 °F) และคงสภาพเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 288 °C (550 °F) ในถังเก็บ "เย็น" ที่มีฉนวนกันความร้อน เกลือเหลวจะถูกสูบผ่านแผงในเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งรังสีที่โฟกัสจะทำให้เกลือร้อนขึ้นถึง 566 °C (1,051 °F) จากนั้นจะถูกส่งไปยังถังเก็บความร้อน ซึ่งมีฉนวนกันความร้อนที่ดีมาก ทำให้สามารถเก็บพลังงานความร้อนไว้ใช้ประโยชน์ได้นานถึงหนึ่งสัปดาห์^{[ 57 ]}

เมื่อต้องการใช้ไฟฟ้า เกลือร้อนจะถูกสูบไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบดั้งเดิมเพื่อผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งสำหรับกังหัน/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เช่นเดียวกับที่ใช้ในโรงไฟฟ้าถ่านหิน น้ำมัน หรือนิวเคลียร์แบบดั้งเดิม กังหันขนาด 100 เมกะวัตต์จะต้องใช้ถังที่มีความสูงประมาณ 9.1 เมตร (30 ฟุต) และเส้นผ่านศูนย์กลาง 24 เมตร (79 ฟุต) เพื่อขับเคลื่อนมันเป็นเวลาสี่ชั่วโมงตามการออกแบบนี้

โรงไฟฟ้าแบบรางโค้งพาราโบลาหลายแห่ง ในสเปน ^{[ 58 ]}และSolarReserveผู้พัฒนาหอพลังงานแสงอาทิตย์ใช้แนวคิดการจัดเก็บพลังงานความร้อนนี้สถานีผลิตไฟฟ้า Solanaในสหรัฐอเมริกามีการจัดเก็บพลังงานได้หกชั่วโมงโดยใช้เกลือหลอมเหลว ในชิลี โรงไฟฟ้า Cerro Dominador มีหอพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนขนาด 110 เมกะวัตต์ โดยความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังเกลือหลอมเหลว^{[ 59 ]} จากนั้นเกลือหลอมเหลวจะถ่ายโอนความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไปยังน้ำ ทำให้เกิดไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ซึ่งจะป้อนกังหันที่แปลงพลังงานจลน์ของไอน้ำเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้รอบ Rankine ^[ 60 ^]ด้วยวิธีนี้ โรงไฟฟ้า Cerro Dominador สามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 110 เมกะวัตต์^{[ 61 ] โรง} ไฟฟ้ามีระบบจัดเก็บขั้นสูงที่ช่วยให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้นานถึง 17.5 ชั่วโมงโดยไม่ต้องใช้รังสีแสงอาทิตย์โดยตรง ซึ่งช่วยให้สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างเสถียรโดยไม่หยุดชะงักหากจำเป็น โครงการนี้รับประกันการขายได้มากถึง 950 กิกะวัตต์ชั่วโมงต่อปี โครงการอีกโครงการหนึ่งคือโรงงาน María Elena ^{[ 62 ]} ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนขนาด 400 เมกะวัตต์ใน ภูมิภาค Antofagasta ทางตอนเหนือ ของชิลีโดยใช้เทคโนโลยีเกลือหลอมเหลว

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสง (CSP) ใช้เลนส์หรือกระจกและระบบติดตามเพื่อรวมแสงอาทิตย์จากพื้นที่ขนาดใหญ่ให้เป็นลำแสงขนาดเล็ก จากนั้นความร้อนที่รวมแสงแล้วจะถูกนำไปใช้เป็นแหล่งความร้อนสำหรับโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิม^{[ 74 ]}มีเทคโนโลยีการรวมแสงอยู่หลากหลายประเภท เทคโนโลยีที่พัฒนามากที่สุด ได้แก่ รางพาราโบลา ตัวเก็บรวบรวมแสงอาทิตย์แบบหอคอย ตัวสะท้อนแสงเฟรสเนลเชิงเส้นแบบรวมแสง และจานสเตอร์ลิง มีเทคนิคต่างๆ ที่ใช้ในการติดตามดวงอาทิตย์และรวมแสง ในระบบเหล่านี้ทั้งหมดของเหลวทำงานจะถูกทำให้ร้อนด้วยแสงอาทิตย์ที่รวมแสงแล้ว จากนั้นจะถูกนำไปใช้ในการผลิตพลังงานหรือการจัดเก็บพลังงาน^{[ 74 ] [ 75 ]}การออกแบบจำเป็นต้องคำนึงถึงความเสี่ยงจากพายุฝุ่นลูกเห็บหรือเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงอื่นๆ ที่อาจสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวกระจกที่ละเอียดของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ตะแกรงโลหะจะช่วยให้แสงอาทิตย์จำนวนมากเข้าสู่กระจกและแผงโซลาร์เซลล์ได้ ในขณะเดียวกันก็ป้องกันความเสียหายส่วนใหญ่ได้ด้วย

แสงแดดมีอิทธิพลต่อการออกแบบอาคารมาตั้งแต่เริ่มต้นประวัติศาสตร์สถาปัตยกรรม^{[ 77 ]}สถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ขั้นสูงและวิธีการวางผังเมืองถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดยชาวกรีกและชาวจีนซึ่งวางแนวอาคารของพวกเขาไปทางทิศใต้เพื่อให้ได้รับแสงและความอบอุ่น^{[ 78 ]}

ลักษณะทั่วไปของ สถาปัตยกรรม พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟได้แก่ การวางแนวสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ สัดส่วนที่กะทัดรัด (อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรต่ำ) การบังแสงแบบเลือก (กันสาด) และมวลความร้อน [ ^{77 ] เมื่อ}คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการปรับแต่งให้เข้ากับสภาพภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น จะสามารถสร้างพื้นที่ที่มีแสงสว่างเพียงพอและคงอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่สบายได้ บ้านเมการอนของ โสกราตีสเป็นตัวอย่างคลาสสิกของการออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ^{[ 77 ]}แนวทางล่าสุดในการออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ โดยเชื่อมโยง ระบบ แสงสว่างความร้อนและการระบายอากาศจากพลังงานแสงอาทิตย์ เข้าด้วยกัน ในแพ็คเกจการออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบบูรณาการ ^{[ 79 ]}อุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟ เช่น ปั๊ม พัดลม และหน้าต่างที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ สามารถเสริมการออกแบบแบบพาสซีฟและปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบได้

เกาะความร้อนในเมือง (UHI) คือพื้นที่เมืองที่มีอุณหภูมิสูงกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบ อุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นผลมาจากการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นของวัสดุในเมือง เช่น แอสฟัลต์และคอนกรีต ซึ่งมีค่าการสะท้อนแสง ต่ำกว่า และมีความจุความร้อน สูงกว่า ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ วิธีที่ตรงไปตรงมาในการต่อต้านผลกระทบของ UHI คือการทาสีอาคารและถนนให้เป็นสีขาวและปลูกต้นไม้ในพื้นที่ การใช้วิธีเหล่านี้ โครงการ "ชุมชนเย็น" สมมติในลอสแอนเจลิสได้คาดการณ์ว่าอุณหภูมิในเมืองสามารถลดลงได้ประมาณ 3 องศาเซลเซียส โดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และให้ผลประโยชน์รวมต่อปีโดยประมาณ 530 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จากค่าใช้จ่ายด้านเครื่องปรับอากาศที่ลดลงและการประหยัดค่าใช้จ่ายด้านการดูแลสุขภาพ^{[ 80 ]}

การเกษตรและการทำสวนพยายามเพิ่มประสิทธิภาพการดักจับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มผลผลิตของพืช เทคนิคต่างๆ เช่น รอบการปลูกที่กำหนดเวลา การวางแนวแถวที่เหมาะสม ความสูงที่เหลื่อมกันระหว่างแถว และการผสมพันธุ์พืช สามารถปรับปรุงผลผลิตพืชผลได้^{[ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]}แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วแสงแดดจะถือเป็นทรัพยากรที่มีอยู่มากมาย แต่ข้อยกเว้นต่างๆ ก็เน้นย้ำถึงความสำคัญของพลังงานแสงอาทิตย์ต่อการเกษตร ในช่วงฤดูปลูกที่สั้นของยุคน้ำแข็งน้อย เกษตรกร ชาวฝรั่งเศสและอังกฤษได้ใช้กำแพงผลไม้เพื่อเพิ่มการดักจับพลังงานแสงอาทิตย์ให้ได้มากที่สุด กำแพงเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นมวลความร้อนและเร่งการสุกงอมโดยการรักษาความอบอุ่นให้กับพืช กำแพงผลไม้ในยุคแรกๆ ถูกสร้างขึ้นตั้งฉากกับพื้นดินและหันหน้าไปทางทิศใต้ แต่เมื่อเวลาผ่านไป กำแพงที่ลาดเอียงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากแสงแดดได้ดียิ่งขึ้น ในปี 1699 นิโคลัส ฟาติโอ เดอ ดูลิเยร์ยังได้เสนอให้ใช้กลไกการติดตามที่สามารถหมุนเพื่อติดตามดวงอาทิตย์ได้^{[ 84 ]}การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการเกษตรนอกเหนือจากการปลูกพืช ได้แก่ การสูบน้ำ การตากพืช การเลี้ยงลูกไก่ และการตากมูลไก่^{[ 46 ] [ 85 ]}เมื่อไม่นานมานี้ เทคโนโลยีนี้ได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตไวน์ซึ่งใช้พลังงานที่สร้างจากแผงโซลาร์เซลล์ในการขับเคลื่อนเครื่องบีบองุ่น^{[ 86 ]}

เรือนกระจกเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นความร้อน ทำให้สามารถผลิตและปลูกพืชพิเศษและพืชอื่นๆ ที่ไม่เหมาะสมกับสภาพอากาศในท้องถิ่นได้ตลอดทั้งปี (ในสภาพแวดล้อมปิด) เรือนกระจกแบบดั้งเดิมถูกใช้ครั้งแรกในสมัยโรมันเพื่อผลิตแตงกวาตลอดทั้งปีให้กับจักรพรรดิไทเบเรียสแห่ง โรมัน ^{[ 87 ]}เรือนกระจกสมัยใหม่แห่งแรกถูกสร้างขึ้นในยุโรปในศตวรรษที่ 16 เพื่อเก็บรักษาพืชแปลกใหม่ที่นำกลับมาจากการสำรวจต่างประเทศ^{[ 88 ]}เรือนกระจกยังคงเป็นส่วนสำคัญของการทำสวนในปัจจุบัน วัสดุพลาสติกโปร่งใสยังถูกนำมาใช้ในลักษณะเดียวกันในอุโมงค์พลาสติกและผ้า คลุมแถว

ผู้ชนะ การ แข่งขัน World Solar Challengeปี 2013 ที่ประเทศออสเตรเลีย

เครื่องบินพลังงานแสงอาทิตย์ ที่บินรอบโลกในปี 2015

การพัฒนารถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์เป็นเป้าหมายทางวิศวกรรมมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 การแข่งขัน World Solar Challengeเป็นการแข่งขันรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ที่จัดขึ้นทุกสองปี โดยทีมจากมหาวิทยาลัยและองค์กรต่างๆ จะแข่งขันกันในระยะทาง 3,021 กิโลเมตร (1,877 ไมล์) ข้ามตอนกลางของออสเตรเลียจากดาร์วินไปยังแอดิเลดในปี 1987 ซึ่งเป็นปีที่เริ่มก่อตั้ง ความเร็วเฉลี่ยของผู้ชนะอยู่ที่ 67 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (42 ไมล์ต่อชั่วโมง) และในปี 2007 ความเร็วเฉลี่ยของผู้ชนะได้เพิ่มขึ้นเป็น 90.87 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (56.46 ไมล์ต่อชั่วโมง) ^{[ 89 ]} การ แข่งขัน North American Solar ChallengeและSouth African Solar Challenge ที่วางแผนไว้ เป็นการแข่งขันที่เทียบเคียงได้ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความสนใจในระดับนานาชาติในด้านวิศวกรรมและการพัฒนารถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์^{[ 90 ] [ 91 ]}

ยานพาหนะบางคันใช้แผงโซลาร์เซลล์สำหรับพลังงานเสริม เช่น สำหรับเครื่องปรับอากาศ เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในให้เย็น จึงช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง^{[ 92 ] [ 93 ]}

ในปี พ.ศ. 2518 เรือพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้จริงลำแรกถูกสร้างขึ้นในประเทศอังกฤษ^{[ 94 ]} ในปี พ.ศ. 2538 เรือโดยสารที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เริ่มปรากฏขึ้นและปัจจุบันมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย^{[ 95 ]}ในปี พ.ศ. 2539 เคนิชิ โฮริเอะได้ทำการข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรก และ เรือคาตามารัน Sun21ได้ทำการข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรกในฤดูหนาวปี พ.ศ. 2549-2550 ^{[ 96 ]}มีแผนที่จะเดินทางรอบโลกในปี พ.ศ. 2553 ^{[ 97 ]}

ในปี 1974 เครื่องบินไร้คนขับAstroFlight Sunriseได้ทำการบินด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 29 เมษายน 1979 เครื่องบิน Solar Riserได้ทำการบินครั้งแรกด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์และสามารถบรรทุกมนุษย์ได้ โดยบินขึ้นไปถึงระดับความสูง 40 ฟุต (12 เมตร) ในปี 1980 เครื่องบินGossamer Penguinได้ทำการบินโดยมีนักบินควบคุมเป็นครั้งแรกโดยใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียว ตามมาด้วยเครื่องบินSolar Challengerที่บินข้ามช่องแคบอังกฤษในเดือนกรกฎาคม 1981 และในปี 1990 เอริค สก็อตต์ เรย์มอนด์ได้บินจากแคลิฟอร์เนียไปยังนอร์ทแคโรไลนาโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยแบ่งเป็น 21 ช่วงการกระโดด^{[ 98 ]}การพัฒนาต่อมาได้หันกลับมาที่ยานบินไร้คนขับ (UAV) อีกครั้งด้วยPathfinder (1997) และการออกแบบต่อมา ซึ่ง culminate ในHeliosซึ่งทำลายสถิติความสูงสำหรับเครื่องบินที่ไม่ใช้จรวดขับเคลื่อนที่ 29,524 เมตร (96,864 ฟุต) ในปี 2001 ^{[ 99 ]} Zephyr ซึ่งพัฒนาโดยBAE Systemsเป็นเครื่องบินพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นล่าสุดที่ทำลายสถิติ โดยทำการบิน 54 ชั่วโมงในปี 2007 และมีการคาดการณ์ว่าจะสามารถบินได้นานถึงหนึ่งเดือนภายในปี 2010 [ ^{100 ] ตั้งแต่}เดือนมีนาคม 2015 ถึงกรกฎาคม 2016 Solar Impulseซึ่งเป็นเครื่องบินไฟฟ้าประสบความสำเร็จในการบินรอบโลก เป็นเครื่องบินที่นั่งเดียวที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์แสงอาทิตย์และสามารถบินขึ้นได้ด้วยพลังงานของตัวเอง การออกแบบนี้ทำให้เครื่องบินสามารถลอยอยู่ในอากาศได้หลายวัน^{[ 101 ]}

บอลลูนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นบอลลูนสีดำที่บรรจุอากาศธรรมดา เมื่อแสงแดดส่องกระทบบอลลูน อากาศภายในจะร้อนขึ้นและขยายตัว ทำให้เกิด แรง ลอยตัว ขึ้นด้านบน คล้ายกับบอลลูนอากาศร้อน ที่ถูกทำให้ร้อนขึ้นโดยมนุษย์ บอลลูนพลังงานแสงอาทิตย์บางลูกมีขนาดใหญ่พอสำหรับการบินของมนุษย์ แต่โดยทั่วไปการใช้งานจะจำกัดอยู่ในตลาดของเล่น เนื่องจากอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อน้ำหนักบรรทุกค่อนข้างสูง^{[ 102 ]}

Squad Solarเป็นรถยนต์ไฟฟ้าสำหรับใช้ในละแวกบ้านที่มีหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์และสามารถเสียบปลั๊กเข้ากับเต้ารับไฟฟ้า 120 โวลต์ทั่วไปเพื่อชาร์จได้^{[ 103 ]}

กระบวนการทางเคมีพลังงานแสงอาทิตย์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมี กระบวนการเหล่านี้ช่วยชดเชยพลังงานที่อาจมาจากแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล และยังสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นเชื้อเพลิงที่จัดเก็บและขนส่งได้ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็นปฏิกิริยาเทอร์โมเคมีหรือปฏิกิริยาโฟโตเคมี^{[ 104 ]} สามารถผลิตเชื้อเพลิง ได้หลากหลายชนิดโดยการสังเคราะห์แสงเทียม^{[ 105 ]}เคมีเร่งปฏิกิริยาแบบหลายอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเชื้อเพลิงคาร์บอน (เช่นเมทานอล ) จากการลดคาร์บอนไดออกไซด์นั้นเป็นเรื่องท้าทาย ทางเลือกที่เป็นไปได้คือ การผลิต ไฮโดรเจนจากโปรตอน แม้ว่าการใช้น้ำเป็นแหล่งอิเล็กตรอน (เช่นเดียวกับที่พืชทำ) จำเป็นต้องควบคุมการออกซิเดชันแบบหลายอิเล็กตรอนของโมเลกุลน้ำสองโมเลกุลให้กลายเป็นออกซิเจนโมเลกุล^{[ 106 ]}บางคนคาดการณ์ว่าจะมีโรงงานผลิตเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้ในพื้นที่เมืองชายฝั่งภายในปี 2050 โดยการแยกน้ำทะเลเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนไปใช้ในโรงไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงที่อยู่ติดกัน และน้ำบริสุทธิ์ที่เป็นผลพลอยได้จะเข้าสู่ระบบน้ำประปาของเทศบาลโดยตรง^{[ 107 ]}นอกจากนี้ การกักเก็บพลังงานเคมียังเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 108 ]}

เทคโนโลยี การผลิตไฮโดรเจนเป็นสาขาการวิจัยทางเคมีพลังงานแสงอาทิตย์ที่สำคัญมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 นอกเหนือจากการแยกด้วยไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์แสงอาทิตย์หรือเซลล์เคมีแสงแล้ว ยังมีการสำรวจกระบวนการทางเคมีเชิงความร้อนอีกหลายกระบวนการ หนึ่งในวิธีการดังกล่าวใช้ตัวรวมแสงเพื่อแยกน้ำออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง (2,300–2,600 °C หรือ 4,200–4,700 °F) ^{[ 109 ]}อีกแนวทางหนึ่งใช้ความร้อนจากตัวรวมแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนการปฏิรูปไอน้ำของก๊าซธรรมชาติ ซึ่งจะเพิ่มผลผลิตไฮโดรเจนโดยรวมเมื่อเทียบกับวิธีการปฏิรูปแบบดั้งเดิม^{[ 110 ]}วัฏจักรทางเคมีเชิงความร้อนที่มีลักษณะเฉพาะคือการสลายตัวและการสร้างใหม่ของสารตั้งต้นเป็นอีกแนวทางหนึ่งสำหรับการผลิตไฮโดรเจน กระบวนการ Solzinc ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาที่สถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmannใช้เตาพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 1 MW เพื่อสลายซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,200 °C (2,200 °F) ปฏิกิริยาเริ่มต้นนี้ผลิตสังกะสีบริสุทธิ์ ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนได้ในภายหลัง^{[ 111 ]}

Thermal mass systems can store solar energy in the form of heat at domestically useful temperatures for daily or interseasonal durations. Thermal storage systems generally use readily available materials with high specific heat capacities such as water, earth and stone. Well-designed systems can lower peak demand, shift time-of-use to off-peak hours and reduce overall heating and cooling requirements.^[112][113]

Phase change materials such as paraffin wax and Glauber's salt are another thermal storage medium. These materials are inexpensive, readily available, and can deliver domestically useful temperatures (approximately 64 °C or 147 °F). The "Dover House" (in Dover, Massachusetts) was the first to use a Glauber's salt heating system, in 1948.^[114] Solar energy can also be stored at high temperatures using molten salts. Salts are an effective storage medium because they are low-cost, have a high specific heat capacity, and can deliver heat at temperatures compatible with conventional power systems. The Solar Two project used this method of energy storage, allowing it to store 1.44 terajoules (400,000 kWh) in its 68 m³ storage tank with an annual storage efficiency of about 99%.^[115]

Off-grid PV systems have traditionally used rechargeable batteries to store excess electricity. With grid-tied systems, excess electricity can be sent to the transmission grid, while standard grid electricity can be used to meet shortfalls. Net metering programs give household systems credit for any electricity they deliver to the grid. This is handled by 'rolling back' the meter whenever the home produces more electricity than it consumes. If the net electricity use is below zero, the utility then rolls over the kilowatt-hour credit to the next month.^[116] Other approaches involve the use of two meters, to measure electricity consumed vs. electricity produced. This is less common due to the increased installation cost of the second meter. Most standard meters accurately measure in both directions, making a second meter unnecessary.

Pumped-storage hydroelectricity stores energy in the form of water pumped when energy is available from a lower elevation reservoir to a higher elevation one. The energy is recovered when demand is high by releasing the water, with the pump becoming a hydroelectric power generator.^[117]

นับตั้งแต่ การใช้ ถ่านหิน ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมการบริโภคพลังงานได้เปลี่ยนจากไม้และชีวมวลไปสู่เชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างต่อเนื่อง การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงแรกเริ่มขึ้นในทศวรรษ 1860 โดยได้รับแรงผลักดันจากความคาดหวังว่าถ่านหินจะขาดแคลนในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์หยุดชะงักในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อเผชิญกับความพร้อมใช้งาน ความประหยัด และประโยชน์ใช้สอยที่เพิ่มขึ้นของถ่านหิน^และปิโตรเลียม^{[ 118} ]

การคว่ำบาตรน้ำมันในปี 1973และวิกฤตพลังงานในปี 1979ทำให้เกิดการปรับโครงสร้างนโยบายพลังงานทั่วโลก ส่งผลให้มีการหันมาให้ความสนใจกับการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้น^{[ 119 ] [ 120 ]}กลยุทธ์การใช้งานมุ่งเน้นไปที่โครงการจูงใจ เช่น โครงการ Federal Photovoltaic Utilization Program ในสหรัฐอเมริกา และโครงการ Sunshine Program ในญี่ปุ่น ความพยายามอื่นๆ รวมถึงการจัดตั้งศูนย์วิจัยในสหรัฐอเมริกา (SERI ซึ่งปัจจุบันคือNREL ) ญี่ปุ่น ( NEDO ) และเยอรมนี ( Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ) ^{[ 121 ]}

เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์เริ่มปรากฏขึ้นในสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษ 1890 ^{[ 122 ]}ระบบเหล่านี้มีการใช้งานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึงทศวรรษ 1920 แต่ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงทำความร้อนที่ถูกกว่าและเชื่อถือได้มากกว่า^{[ 123 ]}เช่นเดียวกับโฟโตโวลตาอิกเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความสนใจอีกครั้งอันเป็นผลมาจากวิกฤตการณ์น้ำมันในช่วงทศวรรษ 1970 แต่ความสนใจลดลงในช่วงทศวรรษ 1980 เนื่องจากราคาน้ำมันปิโตรเลียมลดลง การพัฒนาในภาคส่วนเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องตลอดทศวรรษ 1990 และอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 20% ตั้งแต่ปี 1999 ^{[ 124 ]}แม้ว่าจะโดยทั่วไปแล้วจะถูกประเมินต่ำไป แต่การทำความร้อนและทำความเย็นน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุด โดยมีกำลังการผลิตโดยประมาณ 154 GW ณ ปี 2007 ^{[ 124 ]}

สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศกล่าวว่าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถมีส่วนช่วยอย่างมากในการแก้ปัญหาเร่งด่วนบางประการที่โลกกำลังเผชิญอยู่ในขณะนี้: ^{[ 1 ]}

การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ราคาไม่แพง ไม่มีวันหมด และสะอาด จะก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาลในระยะยาว จะช่วยเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศต่างๆ ผ่านการพึ่งพาแหล่งพลังงานภายในประเทศที่ไม่มีวันหมด และส่วนใหญ่ไม่ต้องพึ่งพาการนำเข้า เพิ่มความยั่งยืน ลดมลพิษ ลดต้นทุนในการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และรักษาราคาน้ำมันเชื้อเพลิงให้ต่ำกว่าที่เป็นอยู่ ข้อดีเหล่านี้มีทั่วโลก ดังนั้นต้นทุนเพิ่มเติมของสิ่งจูงใจสำหรับการใช้งานในระยะเริ่มต้นควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นการลงทุนเพื่อการเรียนรู้ ต้องใช้เงินอย่างชาญฉลาดและจำเป็นต้องแบ่งปันอย่างกว้างขวาง^{[ 1 ]}

ในปี 2011 รายงานของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศพบว่าเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น โฟโตโวลตาอิกส์ น้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ สามารถจัดหาพลังงานได้ถึงหนึ่งในสามของโลกภายในปี 2060 หากนักการเมืองมุ่งมั่นที่จะจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและเปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียนพลังงานจากดวงอาทิตย์สามารถมีบทบาทสำคัญในการลดคาร์บอนในเศรษฐกิจโลกควบคู่ไปกับการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและกำหนดต้นทุนให้กับ ผู้ปล่อย ก๊าซเรือนกระจก “จุดแข็งของพลังงานแสงอาทิตย์คือความหลากหลายและความยืดหยุ่นในการใช้งานที่น่าทึ่ง ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่” ^{[ 125 ]}

เราได้พิสูจน์แล้วว่า...หลังจากที่แหล่งน้ำมันและถ่านหินของเราหมดลง มนุษยชาติยังสามารถได้รับพลังงานอย่างไม่จำกัดจากแสงอาทิตย์ได้

ในปี 2021 Lazardประเมินต้นทุนเฉลี่ยของการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่ไม่ได้รับการอุดหนุนไว้ที่น้อยกว่า 37 ดอลลาร์ต่อ MWh และโรงไฟฟ้าถ่านหินที่มีอยู่มีราคาสูงกว่านั้น^{[ 126 ] [ 127 ]}รายงานปี 2021 ยังระบุอีกว่าพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่มีราคาถูกกว่าโรงไฟฟ้าก๊าซใหม่ แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่ถูกกว่าโรงไฟฟ้าก๊าซที่มีอยู่^{[ 127 ]}

ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบรวมแสง (CPV) ใช้แสงแดดที่รวมแสงไว้บนพื้นผิวเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนอุปกรณ์ เทอร์โมอิเล็กทริกหรือ "เทอร์โมโวลต์" จะแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันให้เป็นกระแสไฟฟ้า

แผง โซลาร์เซลล์ลอยน้ำหรือโฟโตโวลตาอิกส์ลอยน้ำ (FPV) บางครั้งเรียกว่าโฟโตโวลตาอิกส์ คือแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนโครงสร้างที่ลอยน้ำ โครงสร้างที่ยึดแผงมักประกอบด้วยทุ่นพลาสติกและสายเคเบิล จากนั้นจึงนำไปวางไว้บนแหล่งน้ำ (เช่น อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบในเหมืองหิน คลองชลประทาน หรือบ่อบำบัดและบ่อเก็บกากแร่) ^{[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ] [ 131 ] [ 132 ]}

ระบบเหล่านี้อาจมีข้อได้เปรียบเหนือเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) บนบก พื้นผิวน้ำอาจมีราคาถูกกว่าต้นทุนของที่ดิน และมีกฎระเบียบข้อบังคับน้อยกว่าสำหรับโครงสร้างที่สร้างบนแหล่งน้ำที่ไม่ได้ใช้เพื่อการพักผ่อนหย่อนใจการวิเคราะห์วงจรชีวิตบ่งชี้ว่า FPV ที่ใช้โฟม^{[ 133 ]}มีระยะเวลาคืนทุนด้านพลังงาน ที่สั้นที่สุด (1.3 ปี) และ อัตราส่วน การปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อพลังงานต่ำที่สุด (11 กก. CO ₂ eq/MWh) ในเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนผลึกที่รายงาน^{[ 134 ]} FPV สามารถใช้ในการผลิตไฟฟ้าสำหรับการใช้งานใดๆ ก็ได้ รวมถึงการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสบนน้ำเดียวกันกับที่ลอยอยู่^{[ 135 ]}

แผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำสามารถให้ประสิทธิภาพสูงกว่าแผงโซลาร์เซลล์บนบก เนื่องจากน้ำช่วยระบายความร้อนให้กับแผง แผงโซลาร์เซลล์สามารถเคลือบด้วยสารพิเศษเพื่อป้องกันสนิมหรือการกัดกร่อน^{[ 136 ]}นอกจากนี้ แผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำยังช่วยให้ร่มเงา ชะลอการระเหย และยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย^{[ 137 ]}

ตลาดสำหรับ เทคโนโลยี พลังงานหมุนเวียน นี้ เติบโตอย่างรวดเร็วตั้งแต่ปี 2016 โรงไฟฟ้า 20 แห่งแรกที่มีกำลังการผลิตหลายสิบกิโลวัตต์พีถูกสร้างขึ้นระหว่างปี 2007 ถึง 2013 ^{[ 138 ]}กำลังการผลิตที่ติดตั้งเพิ่มขึ้นจาก 3 กิกะวัตต์ในปี 2020 เป็น 13 กิกะวัตต์ในปี 2022 ^{[ 139 ]}ซึ่งเกินกว่าที่คาดการณ์ไว้ที่ 10 กิกะวัตต์ภายในปี 2025 ^{[ 140 ]}ธนาคารโลกประเมินว่ามีแหล่งน้ำขนาดใหญ่ 6,600 แห่งที่เหมาะสมสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ โดยมีกำลังการผลิตทางเทคนิคมากกว่า 4,000 กิกะวัตต์ หากพื้นที่ผิวน้ำ 10% ถูกปกคลุมด้วยแผงโซลาร์เซลล์^{[ 139 ]}

สหรัฐอเมริกามีศักยภาพด้านพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำมากกว่าประเทศอื่นใดในโลก^{[ 141 ]}แหล่งน้ำที่เหมาะสมสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำกระจายอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกา โดยทั่วไปแล้วรัฐทางตะวันออกเฉียงใต้และที่ราบทางใต้ของสหรัฐอเมริกามีอ่างเก็บน้ำที่มีความจุมากที่สุด^{[ 141 ]}

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ให้พลังงานความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังปลายทางที่เรียกว่า "ตัวระบายความร้อน" ปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายพลังงานความร้อนในทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของความร้อนตามธรรมชาติ โดยการดูดซับความร้อนจากพื้นที่เย็นและปล่อยไปยังพื้นที่ที่อุ่นกว่า ปั๊มความร้อนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยแสดงถึงการรวมปั๊มความร้อนและแผงโซลาร์เซลล์ความร้อน เข้า ไว้ในระบบเดียว โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีทั้งสองนี้จะถูกใช้แยกกัน (หรือวางไว้แบบขนานเท่านั้น) เพื่อผลิตน้ำร้อน [ ^{142 ] ใน}ระบบนี้ แผงโซลาร์เซลล์ความร้อนทำหน้าที่เป็นแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำ และความร้อนที่ผลิตได้จะถูกนำไปใช้ป้อนให้กับเครื่องระเหยของปั๊มความร้อน^{[ 143 ]}เป้าหมายของระบบนี้คือการได้ค่า COP สูง แล้วจึงผลิตพลังงานในวิธีที่มีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่าย มากขึ้น

สามารถใช้แผงโซลาร์เทอร์มอลแบบใดก็ได้ (แผ่นและท่อ, แบบม้วนเชื่อม, ท่อความร้อน, แผ่นความร้อน) หรือแบบไฮบริด ( โมโน / โพลีคริสตัลไลน์ , ฟิล์มบาง ) ร่วมกับปั๊มความร้อน การใช้แผงไฮบริดเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าบางส่วนของปั๊มความร้อน ลดการใช้พลังงาน และลดต้นทุนผันแปรของระบบ ได้

เครื่องบินไฟฟ้าคือเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแทนเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยไฟฟ้ามาจากเซลล์เชื้อเพลิงเซลล์แสงอาทิตย์ตัวเก็บ ประจุยิ่งยวดการส่งพลังงาน^{[ 144 ]}หรือแบตเตอรี่

ปัจจุบัน เครื่องบินไฟฟ้าที่มีคนขับส่วนใหญ่เป็นเพียงเครื่องสาธิตเชิงทดลอง แม้ว่ายานบินไร้คนขับขนาด เล็กจำนวนมาก จะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ก็ตาม เครื่องบินจำลองที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ามีการบินมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 โดยมีรายงานหนึ่งฉบับในปี 1957 ^{[ 145 ] [ 146 ]}การบินด้วยไฟฟ้าที่มีคนขับครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1973 ^{[ 147 ]}ระหว่างปี 2015 ถึง 2016 เครื่องบินพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีคนขับชื่อSolar Impulse 2ได้บินรอบโลกสำเร็จ^{[ 148 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์