Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht.  Deze energie, samen met windenergie, getijdenenergie, waterkracht en biomassa is verantwoordelijk voor meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op onze aarde. De zon is een ster die zich op ongeveer 150 miljoen kilometer van de aarde bevindt.  De energie uitgestraald door de zon ontstaat door kernfusie.  Buiten de dampkring van de aarde heeft de zonnestraling een vermogen van 1353 W/m² op het vlak dat loodrecht op de zonnestraling staat.  Dit is de zonneconstante. Omgerekend ontvangen we op de aarde gemiddeld iets minder dan 2000 kWh/m² per jaar. In België is dit maar de helft (hogere breedtegraad).  Op een hogere breedtegraad komen meer wolken voor. Dit heeft als gevolg dat er dus meer diffuus licht is ( Figuur 1 en Tabel 1).  60% van het licht dat het aardoppervlak bereikt is diffuus licht.  Diffuus licht kan eveneens gebruikt worden door de zonne-energiesystemen. 

De zon straalt naast licht en warmte ook schadelijke straling naar de aarde.  Het leven op de aarde wordt beschermd tegen deze schadelijke straling door de atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde).  De hoeveelheid energie die de aarde bereikt is ongeveer 9000 maal groter dan de energie die nodig is voor 6,5 miljard aardbewoners samen.  De energie die de aarde bereikt als licht en warmtestraling is een mengsel van elektromagnetische straling.  Deze bestaat uit verschillende golflengten die voor 99% liggen tussen 300 en 3000nm.  Tegenwoordig bedoelt men met zonne-energie, de energie die mensen met hun technologie zelf opwekken direct vanuit zonnestraling. Dit kan gebeuren op twee manieren.  De eerste, ook de meest gebruikte toepassing,  is de thermische zonne-energie waarbij zonlicht wordt omgezet in warmte.  Deze toepassing gebeurt door zonneboilers (zonnepanelen of zonnecollectoren).  De tweede manier is door middel van fotovoltaïsche cellen (ook wel PV- cellen genoemd) in zonnepanelen.  Deze zetten licht rechtstreeks om in elektriciteit ( zonnestroom).