Existen muchas aplicaciones posibles a la energía solar como la de calentar agua con paneles o placas solares térmicas, cocer alimentos con parábolas solares u hornos solares y producir energía eléctrica a partir de la luz del sol.

La ultima opción es la que menos rendimiento tiene en termino de conversión de la luz del sol en energía pero es la que más aplicaciones permite. Utilizando la luz del sol para calentar agua o cocinar permite llegar a rendimientos superiores a 80%. Sin embargo, la mayoría de los paneles solares foto-voltaicos que producen energía eléctrica, hoy en día tienen un rendimiento de alrededor de los 20%, las mejores células llegando a 40%.

La gran ventaja de la energía eléctrica es la posibilidad de utilizarla para múltiples aplicaciones y de almacenarla en baterías o venderla si no la utilizamos. Por ejemplo una de las ventajas de las placas solares es la posibilidad de bombear agua cada vez que sale el sol para llenar tanques de agua y regar plantaciones en regiones arridas. Para ello se utilizan bombas de agua solares independientes o en paralelo con molinos de viento y otras fuentes renovables.

Existen numerosas herramientas para realizar una estimación de la energía producida por una instalación solar como SunCalc que permite visualizar en Google Maps por donde pasa el sol así como su altura en el cielo para cualquier fecha y hora del año. Estas herramientas son muy útiles a la hora de dimensionar su instalación en función de la situación geográfica de la planta solar porque permite conocer la cantidad anual de energía que vamos a poder producir y calcular el retorno de la inversión.

Si en la mayoría de los países de la Unión Europea el estado compra la energía producida por plantas solares de particulares conectadas a la red y permite un retorno sobre la inversión más rápido, España cambio en 2013 su política tras la presión de Repsol y otros grupos de presión de la energía. España, a pesar de tener el potencial más alto de Europa para la producción de energía solar es el país que más barreras pone a su desarrollo en los techos de particulares.

Sin embargo, la energía solar hoy en día si es rentable, incluso con sistemas autónomos desconectados de la red, el retorno se nota a partir del quinto año para algunas instalaciones.