El sol ha sido una constante fuente energética a través de la evolución de la humanidad y en las diferentes áreas de actividad que el hombre ha desarrollado, como la agrícola, urbana o industrial. Pero para conseguir un aprovechamiento completo ha sido necesario aplicar una serie de sistemas de captación que se han ido desarrollando a medida que avanzaba la tecnología. Esta energía posee como ventajas su elevada calidad energética, su escaso impacto ecológico y su largo período de duración. Los inconvenientes se deben a que llega a la tierra de forma dispersa y además no se puede almacenar de forma directa.

España, por su privilegiada situación y climatología, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los países de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al año unos 1.500 kilovatios-hora de energía. Según la forma de recogida de la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad. El calor se logra mediante los colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación.

El sol produce energía en forma de radiación electromagnética que es la fuente energética básica para la vida en la Tierra. El origen de esta energía está en el interior del sol, donde tienen lugar las reacciones de fusión por la que 4 átomos de hidrógeno dan lugar a dos átomos de helio y la masa atómica sobrante se transforma en energía de acuerdo con la célebre fórmula de Einstein E = mc2. Es decir, el sol se comporta como un reactor de fusión situado a 150 millones de kilómetros.

Hay regiones que alcanzan un nivel máximo de irradiación por encima de 2 300 kWh/(m2 - año), otras (sur de Europa por ejemplo) la radiación solar máxima es de unos 1700–1800 kWh/(m2 x año) y en el norte de Europa oscila entre 700 y 1200 kWh/(m2 - año). En Europa existe mucha diferencia entre los niveles de radiación solar según la estación del año.

En la figura de la derecha se observan las diferencias regionales de irradiación global media anual dentro de España con valores mayores en el sur (= 5 kWh/(m2 x dia) y menores en el norte, como todo el mundo conoce.

La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. El sur de España dispone de más de 3.000 horas de sol al año.