Estima-se que o sol tenha uma duração de vida de 5 biliões de anos o que, à nossa escala temporal, representa uma fonte de energia inesgotável e, portanto, renovável. A energia total recebida na superfície terrestre é de 720.10 6 TWh anuais. No entanto, a disponibilidade desta energia depende dos ciclos dia-noite da latitude do local onde ela é captada, das estações do ano e da nebulosidade ocasional.
A designação solar térmica consiste na produção de água quente utilizável nos edifícios ou nas centrais termo-eléctricas clássicas para accionamento das turbinas e consequente produção de electricidade. Esta técnica de produção de electricidade existe em algumas centrais experimentais cujo baixo rendimento não ultrapassa os 15%. As águas superficiais oceânicas são aquecidas naturalmente pelo sol, o que representa um gigantesco reservatório de energia, principalmente nas zonas tropicais. Existiram alguns projectos para extracção desta "energia térmica dos mares" que utilizavam máquinas termodinâmicas com base na pequena diferença de temperatura entre a superfície (25 à 30°C) e uma certa profundidade (5°C a 1000 m de profundidade). Para que esta solução seja explorável a diferença de temperaturas tem de ser superior a 20ºC; no entanto, o rendimento obtido mantém-se muito fraco, cerca de 2%.
A designação solar fotovoltaica consiste na produção directa de electricidade através de células de silício. A incidência solar, quando as condições climatéricas são favoráveis, pode representar uma potência de 1 kW/m2. Os painéis fotovoltaicos que se comercializam permitem converter directamente em electricidade cerca de 10% a 15% desta potência. A capacidade de produção de um painel fotovoltaico varia com a incidência solar: 100 kWh/m2/ano na Europa do Norte, duas vezes mais na região mediterrânica. Um telhado fotovoltaico de 5x4 metros tem uma potência de 3 kW e produz de 2 a 6 MWh/ano, dependendo da incidência solar. Se os 10 000 km2 de telhados existentes em França fossem utilizados como geradores solares, a produção seria de 1000 TWh anuais, ou seja, mais do dobro do consumo de energia final em França no início do ano 2000 (450 TWh).
Os principais obstáculos à utilização massiva da energia solar fotovoltaica (e térmica) são, por um lado, a disponibilização de potência produzida apenas durante o período diurno e, por outro, a competitividade económica; para uma utilização autónoma, o primeiro obstáculo pode ser ultrapassado com recurso ao armazenamento ou com a utilização de soluções energéticas complementares.
