L' energia solare è la conversione di energia dalla luce solare in elettricità, direttamente utilizzando il fotovoltaico (PV), indirettamente usando l' energia solare concentrata o una combinazione. I sistemi di energia solare concentrati utilizzano lenti o specchi e sistemi di localizzazione per focalizzare una vasta area di luce solare in un piccolo raggio. Le celle fotovoltaiche convertono la luce in una corrente elettrica usando l'effetto fotovoltaico.
Il fotovoltaico è stato inizialmente utilizzato esclusivamente come fonte di energia elettrica per applicazioni di piccole e medie dimensioni, dal calcolatore alimentato da una singola cella solare a case remote alimentate da un sistema fotovoltaico off-grid sul tetto. Le centrali solari a concentrazione commerciale sono state inizialmente sviluppate negli anni '80. L'installazione di 392 MW Ivanpah è la più grande centrale solare a concentrazione al mondo, situata nel deserto del Mojave in California.
Mentre il costo dell' elettricità solare è diminuito, il numero di impianti fotovoltaici collegati alla rete è cresciuto fino a raggiungere i milioni e sono state costruite centinaia di megawatt di energia solare. Il solare fotovoltaico sta rapidamente diventando una tecnologia economica e a basse emissioni di carbonio per sfruttare l' energia rinnovabile proveniente dal sole. L'attuale centrale elettrica fotovoltaica più grande al mondo è il parco solare di Longyangxia Dam da 850 MW, a Qinghai, in Cina.
L'Agenzia internazionale per l' energia ha progettato nel 2014 che, nell'ambito del suo scenario di "alta rinnovabili", entro il 2050 il solare fotovoltaico e l' energia solare concentrata contribuirebbero rispettivamente al 16 e all'11% del consumo mondiale di elettricità, e il solare sarebbe la principale fonte di energia al mondo di energia elettrica.
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