Güneş enerjisi, zararlı bir gaz salınımının olmadığı ve direkt güneş ışığından üretilen temiz bir enerji kaynağıdır.
Güneşin yaklaşık %90'ı hidrojen gazından oluşur. Hidrojen gazının çekirdekleri ve helyum çekirdeği ile fizyon üzerinden oluşan tepkimeler, yüksek oranda enerjinin açığa çıkmasına imkân verir. Farklı tepkimeler üzerinden ortaya çıkan güneş ışınları da atmosfer sayesinde belirli oranda dünyaya yansır. İnsan sağlığını tehdit etmeyecek şekilde yeryüzüne ulaşan güneş ışınlarının, özel paneller aracılığıyla elektriğe dönüşmesine güneş enerjisi denir.
Güneş enerjisi, yenilenebilir ve kirlenmeye neden olmayan temiz bir enerji kaynağıdır. Özellikle petrol ve doğalgaz gibi kaynakların azalarak zamanla son bulacağı göz önüne alındığında güneş enerjisi, geleceğin en önemli kaynakları arasındadır. Nüfus ve sanayileşmenin de sürekli artması nedeniyle enerjiye duyulan ihtiyaç her geçen gün daha üst noktalara ulaşıyor. Daha düşük maliyetle temiz enerji bir kaynağı, elektrik üretimi açısından önemlidir.
Güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etme yöntemine güneş paneli sistemi veya solar panel sistemi denir. Güneş enerjisinin temeli, güneşten dünyaya gelen fotonların güneş panelleri aracılığıyla toplanması ve fotonların taşıdığı enerjinin elektrik ve ısı enerjisine çevrilmesine dayanır.
Fotonların güneş piline çarpması sonucu elektronlar panel yüzeyine çekilir ve güneş panelinin üst ve alt katmanları arasında voltaj oluşturur. Panelin üst ve alt bölümü boyunca oluşan elektrik devresi, elektrik teçhizatına güç akışı kazandırır. Binaya ya da konuta güç sağlamak için enerji ihtiyacına göre güneş paneli gerekir.
Güneş enerjisinden elektrik üretiminde güneş ışınlarını elektriğe çeviren güneş pilleri yani fotovoltaik hücreler kullanılır. “Fotovoltaik” kelimesi, güneş ışığını oluşturan parçacıklar anlamına gelen fotonlar sözcüğü ile elektrik voltajı olan volt kelimesinden üretilmiştir. Güneş enerjisi santrallerinin ana bileşenlerini ise güneş panelleri, inverter, panel taşıyıcı sistem ve BOS (Balance of System) oluşturur.
İnverter, güneş panellerinden gelen doğru akım elektriğini alternatif akıma yani şebeke elektriğine çeviren cihazlara denir. Panel taşıyıcı sistemi, PV panel taşıyıcı sistemleri ile montaj aparatlarından oluşurken; santrallerde modül, inverter ve konstrüksiyon dışındaki kısma BOS (Balance of System) denir. Altyapı da AG–OG kablo, konnektör, paralelleme panoları, şalt ekipmanları, alçak gerilim pano ve salt, trafo postası, orta/yüksek gerilim pano ve salt, inşaat işleri, tel çitler, aydınlatma, kamera sistemlerinden oluşur.
Güneş pilleri, hesap makineleri gibi küçük ve taşınabilir cihazlardan, bina ve ev çatılarına kadar oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir.