太陽能
地球在上層大氣傳入的太陽輻射（日照）接收了174 petawatts(PW)。大約有30%的太陽能被反射回太空，而其餘的太陽能則被雲層、海洋和陸地吸收。在地球表面的太陽能光譜大多分布在一小部分近紫外線，全部可見光，和近紅外線的光譜範圍。
地球的大氣，海洋和陸地吸收的太陽能每年大約是3,850,000
在世界各地，主要根據緯度的不同來利用太陽能。
利用太陽能的方法主要有：
使用太陽能電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能
利用便宜的鏡子將陽光反射至昂貴高效能太陽能電池（但需要注意散熱），可以減低發電成本
使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量把水加熱
利用太陽光的熱量加熱水，並利用熱水發電
利用太陽的熱能來進行吸附式製冷
透過機械及硬體設備來收集及傳送太陽能的熱量，以供應暖氣設備。可分為主動式太陽能加熱系統及被動式太陽能加熱系統[12]
利用太陽能的熱量來驅動斯特林發動機
利用太陽能加熱鹽類，再用鹽類儲存的熱量發電（在夜間仍會繼續發電）
將吸收太陽能熱量的系統整合於太陽能電池上，降低成本。
集中太陽能於定點製造龍捲風，利用龍捲風來做高效能的風力發電
利用太陽能作為熱源進行海水淡化
能源作物也是一種太陽能
太空太陽能轉換電能儲存，輸送到地面電能接收站，訊號接收站
根據環境與環境太陽日照的長短強弱，可移動式和固定式太陽能利用網
太陽能運輸（汽車、船、飛機...等）、太陽能公共設施（路燈、紅綠燈、招牌...等）、建築整合太陽能（房屋、廠房、電廠、水廠...等）
太陽能裝置，例如：太陽能計算機、太陽能背包、太陽能檯燈、太陽能手電筒...等各式太陽能應用與裝置
直到近期，太陽能還只能小規模使用，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題。但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了很好的應用，而且在一些情況下，太陽能發電已經有經濟競爭力；現在太陽能的成本已經在許多市場達到電網平價。
建築和都市計畫
主條目：被動式節能屋、光電建築一體化和熱島現象
德國達姆施塔特工業大學設計的位於華盛頓特區的被動式節能屋，這是專門為了潮濕和炎熱的亞熱帶氣候而設計的。該設計贏得了2007年的國際太陽能十項全能競賽（Solar Decathlon）
陽光影響了建築設計建築史的開始。先進的太陽建築和都市計畫的方法，是最早被希臘人和中國人所採用，他們的建築面向南方給人們提供光明和溫暖。
農業和園藝業
像這些在荷蘭的韋斯特蘭市的溫室大棚種植蔬菜，水果和鮮花。
農業和園藝業，為了優化植物生產力而致力於優化太陽能的捕獲。採用的技術，如定時種植周期，量身定製的行方向，交錯行和混合的植物品種之間的高度可以提高農作物的產量。雖然陽光被普遍認為是一個豐富的資源，例外情況突出顯示太陽能能源以農業的重要性。
溫室大棚將太陽光轉換為熱能，實現不是天生就適合當地氣候的（在封閉的環境中）特種作物其他植物的生長和全年的生產。
太陽能泵也可以用在農業和園藝業的灌溉上。交通運輸
主條目：太陽能車和太陽能船
在澳大利亞舉辦的世界太陽能挑戰賽,太陽能車例如Nuna3橫跨3,021 km（1,877 mi）從達爾文市到阿德萊德市的比賽路程。
自1980年代以來，一個太陽能汽車的發展一直是工程目標。世界太陽能車挑戰賽是每半年以太陽能為動力的汽車比賽中，來自高校和企業的團隊競爭橫跨澳洲中部的3,021 km（1,877 mi）,從達爾文市到阿德萊德市的比賽路程。在1987年，成立時，獲獎者的平均車速為67公里每小時（42英里每小時），並在2007年獲獎者的平均時速已提高到90.87公里每小時（56.46英里每小時）。[18]北美太陽能車挑戰賽和計劃中的南非太陽能車挑戰賽是相媲美的比賽，反映出在太陽能車的設計和開發的國際關注。[19][20]
有些汽車使用太陽能電池板為輔助電源，例如用於空調，保持汽車內涼爽，從而減少燃油消耗。
太陽能水消毒，位於印度尼西亞。
小規模的太陽能污水處理廠
太陽能可用於蒸餾處理鹽水或半鹹水使其可成飲用水。這種應用的首次記錄是在16世紀的阿拉伯鍊金術士。首先構建一個大型的太陽能蒸餾項目於1872年在智利的礦業城市拉斯維加斯薩利納斯（Las Salinas）。該工廠有4700平方米的太陽能集熱面積，每天可產生高達22,700升淡水，並經營了40年。
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