Ένας σταθμός παραγωγής ηλιακής ενέργειας βασίζεται στη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, είτε άμεσα με τη χρήση φωτοβολταϊκών (PV), είτε έμμεσα με τη χρήση συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας (CSP). Τα συστήματα συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιούν φακούς, κάτοπτρα και συστήματα παρακολούθησης για να εστιάσουν μια μεγάλη περιοχή ηλιακού φωτός σε μια μικρή δέσμη. Τα φωτοβολταϊκά μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιώντας το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Ο μεγαλύτερος φωτοβολταϊκός σταθμός παραγωγής ενέργειας στον κόσμο ήταν η εγκατάσταση CSP των 354 MW της Solar Energy Generating Systems (SEGS) που βρίσκεται στην έρημο Mojave της Καλιφόρνια. Άλλες μεγάλες εγκαταστάσεις CSP περιλαμβάνουν το ηλιακό έργο Agua Caliente Solar Project 250 MW στην Αριζόνα., τον ηλιακό σταθμό Solnova (150 MW, 250 MW όταν ολοκληρωθεί) και τον ηλιακό σταθμό Andasol (150 MW), και οι δύο στην Ισπανία.

Οι σταθμοί συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980. Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο.