Güneş enerjisi santralleri, güneş ışığından gelen enerji parçacıklarını elektrik enerjisine çeviren santrallerdir. Santrallerde, hesap makinelerindekine benzer fakat büyük ebatlarda güneş pilleri kullanılır. Güneş pilleri fotovoltaiktir. Üzerine gelen güneş ışınlarını elektriğe çevirirler. Bu pillerin ana maddesi kristal silisyum ve galyum arsenittir.

Güneş enerjisi santralleri yapım-işletme maliyetleri ve verim açısından kârlı bir enerji yoludur. Bu gerekçelerle yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğaya zararının minimum olması açısından geleceğin enerji üretim sistemlerinden birisidir.

Fransa'da güneş enerjisinin farklı biçimde kullanıldığı güneş enerjisi santrali bulunmaktadır. Bu santralde odakları kesişecek şekilde çukur aynalar ve bu çukur aynaların ışığını destekleyen düz aynalar mevcuttur. Aynaların odaklarının kesişim noktasında bir su havuzu bulunmaktadır. Güneşten aldığı ışığı odak noktasında birleştiren ayna, odak noktasında 1700 °C'ye varacak ısı toplamaktadır. Bu ısı, buhar enerjisine, oradan buhar tribünleri ile elektrik enerjisine çevrilmektedir. Yakıt maliyeti sıfırdır.