Die Sonne ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Ihre Strahlungsenergie, die jährlich auf die Oberfläche der Erde trifft, könnte den weltweiten Energiebedarf der Menschheit rund 15.000 Mal decken. Im Sommer ist die Einstrahlleistung natürlich am höchsten. In unseren Breiten erreicht sie bei wolkenlosem Himmel um die Mittagszeit rund 1.000 W/m2. An einem trüben Wintertag fällt dieser Wert bis 20 W/m2 ab. Sonnenstrom ist sauber und leise. Weil er Energiekosten drückt, steigert er den Wert der Immobilie.

Um Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, werden so genannte Solarmodule genutzt. Sie bestehen aus Siliziumzellen oder anderen Halbleitern, die bei Lichteinfall eine elektrische Spannung aufbauen. Um das Licht möglichst optimal auszunutzen, sollten die Module nach Süden zeigen und um 30° geneigt sein. Je nach Abweichung davon verringert sich der Stromertrag.
Sonnenstrom wird in Deutschland nach den Vorgaben des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 20 Jahre lang vergütet. Das Jahr der Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage bestimmt die Höhe der Vergütung. Dies gilt sowohl für den selbst genutzten, als auch für den in das Versorgungsnetz eingespeisten Strom.

In Deutschland werden Photovoltaikanlagen meist an das Stromnetz angeschlossen. Der nicht selbst verbrauchte Solarstrom wird eingespeist, der Betreiber der Anlage erhält die gesetzlich garantierte Vergütung. Den Reststromverbrauch deckt er zu den üblichen Konditionen aus dem Netz.

In Regionen ohne Netzanschluss können Photovoltaikanlagen autark arbeiten. Ein Akkumulator speichert die solare Energie für sonnenschwache Zeiten. Nach diesem Prinzip arbeiten auch solare Taschenrechner oder Solaruhren.