โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้พลังงานของดวงอาทิตย์ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ดวงอาทิตย์ปล่อยรังสีดวงอาทิตย์และอุปกรณ์บางอย่างเช่นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อรังสีนี้และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า พืชพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ใช้พลังงานความร้อนของดวงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนกับแหล่งกักเก็บของเหลวและกังหันพลังงาน รางพาราโบลาจานพลังงานแสงอาทิตย์และเสาพลังงานแสงอาทิตย์เป็นระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ใช้กันทั่วไปสามแบบที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หลายแห่งใช้การแผ่รังสีแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนกับอุณหภูมิสูงและสร้างไอน้ำ ในกังหันพลังงานจลน์หรือการเคลื่อนที่ของไอน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลซึ่งทำให้กังหันหมุนและผลิตกระแสไฟฟ้า พลังงานที่ผลิตโดยกังหันหมุนสามารถควบคุมและเก็บไว้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในขณะที่การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลยังสร้างไอน้ำที่จำเป็นในการหมุนกังหันการใช้รังสีดวงอาทิตย์เป็นวิธีที่สะอาดและประหยัดพลังงานกว่าในการสร้างกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่เป็นรูปโค้งรางพาราโบลาเปิดในทะเลทรายโมฮาวีของรัฐแคลิฟอร์เนียในปี 2523 โรงงานแห่งนี้ผลิตพลังงานในพื้นที่จำนวนมากโดยได้มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ระบบรางพาราโบลิกมีตัวสะท้อนแสงที่มุ่งเน้นรังสีจากดวงอาทิตย์ไปยังท่อรับสัญญาณ ของเหลวจะถูกให้ความร้อนขณะที่ไหลผ่านตัวรับและสร้างไอน้ำซึ่งถูกป้อนเข้าสู่ระบบกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบรางพาราโบลิกบางระบบเช่นระบบใน Mojave Desert เชื่อมโยงกับระบบการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ออกแบบมาเพื่อชดเชยวันที่มีเมฆมากและช่วงเวลาพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำอื่น ๆ
ระบบจานพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบมาเพื่อติดตามดวงอาทิตย์เคลื่อนที่เพื่อดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากที่สุดในเวลาใดก็ตาม ระบบเหล่านี้รวมพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ที่จุดโฟกัสของส่วนประกอบจานร้อนของเหลว โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้จานพลังงานแสงอาทิตย์บีบอัดและให้ความร้อนของเหลวเพื่อหมุนกังหันและผลิตไฟฟ้า ในขณะที่รางพาราโบลาสามารถให้ความร้อนกับอุณหภูมิเฉลี่ย 750 องศาฟาเรนไฮต์ (398.9 องศาเซลเซียส) จานพลังงานแสงอาทิตย์ให้อุณหภูมิในการทำงานที่เกิน 1,380 องศาฟาเรนไฮต์ (748.9 องศาเซลเซียส)
Heliostats เป็นกระจกแบนใช้สำหรับติดตามดวงอาทิตย์ หอพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเชื่อมโยงเข้ากับระบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มี heliostats นับร้อยหรือหลายพัน heliostats เหล่านี้ถูกจัดเรียงในแบบที่นำรังสีของดวงอาทิตย์ที่หอคอยซึ่งมีของเหลวเก็บความร้อน การดำเนินงานหอพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่นั้นมีประสิทธิภาพมากและอาจเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดสำหรับอนาคต
