L'energia solare (che si misura con il bolometro), è utilizzata da sempre sulla Terra per costruire e mantenere la vita: i vegetali sfruttano l'energia che ci viene dal Sole per costruire la clorofilla per crescere e quindi dare inizio alla catena alimentare che permette anche agli animali di mangiare e vivere. Ma il Sole fa evaporare le acque, che poi ricadono sotto forma di pioggia che permette di bere, ecc.Per noi umani questi processi rappresentano uno sfruttamento indiretto della radiazione solare.
Ma abbiamo anche modi diretti di effettuare tale sfruttamento(*): 1) cellule fotovoltaiche; 2) pannelli solari.
1) Le cellule fotovoltaiche (il nome viene da Volta, inventore della pila elettrica) trasformano direttamente la radiazione luminosa del Sole in energia elettrica. Vengono utilizzate ad esempio per alimentare alcuni modelli di calcolatrice tascabile.
2) I pannelli solari raccolgono sia la luce che i raggi infrarossi, in particolare per riscaldare l'acqua sanitaria, cioè quella destinata ai servizi. Negli ultimi decenni questa tecnologia "pulita" si è diffusa(**) poichè consente di avere acqua calda senza la produzione di fumi inquinanti. Il pannello solare è in modo schematico un "corpo nero" cioè un oggetto capace di raccogliere tutta (o quasi!) l'energia raggiante che lo colpisce, trasformandola in radiazione infrarossa che noi chiamiamo calore.
Il problema essenziale non è raccogliere l'energia, bensì conservarla e perciò il pannello solare non deve solo essere "nero"(***), cioè assorbente, ma anche e soprattutto "isolato" per non perdere ciò che è stato catturato. In modo sommario si può dire che, mentre è facile raccogliere l'energia, è molto difficile non perderla.
Il pannello è una scatola dipinta di nero dentro e fuori con una parete trasparente rivolta verso il Sole. Dentro la scatola si trova un tubo piegato a serpentina, percorso dal liquido, che si riscalda e viene raccolto in un apposito serbatoio(****)(scaldabagno).
Nella progettazione occorre tener conto di: 1) non tutta l'energia in arrivo viene catturata: il vetro usato per farla passare, riflette la radiazione ultravioletta; 2) il materiale di costruzione anche se verniciato di nero è sempre in parte riflettente; 3) l'isolamento è sempre relativo; 4) parte dell'energia catturata viene poi persa nel tubo di collegamento al serbatoio di accumulo.

(*) Un terzo modo è ancora poco sfruttato per motivi di costo e di ingombro: la concentrazione per mezzo di specchi dei raggi solari su una caldaia per produrre vapore ad alta temperatura e di conseguenza energia elettrica in centrali termoelettriche a combustibile non fossile (carbone o petrolio).
Occorre però fare molta attenzione nel magnificare tutti questi metodi "dolci" di produzione di energia: la produzione dei materiali destinati a tali applicazioni (vetro, plastica, alluminio, acciaio, silicio per le cellule fotovoltaiche, ...) avviene e avverrà sempre utilizzando calore prodotto per esempio bruciando petrolio. In pratica si corre il rischio di ottenere soltanto una delocalizzazione dell'inquinamento, dalle città alle campagne, mentre quello assoluto non varia o addirittura aumenta. Il problema è simile a quello che porta ad un aumento dell'uso delle auto elettriche che produce un incremento della potenza delle centrali termoelettriche. In realtà l'inquinamento sarà ridotto solo quando riusciremo a far funzionare il sistema detto di fusione nucleare, simile a quello presente nel Sole.
(**) Naturalmente l'efficacia del sistema dipende dalla quantità di energia che arriva sul luogo. Nei paesi nordici quindi l'efficacia è minore che nei paesi caldi.
(***) Il "colore" degli oggetti non è una loro caratteristica, ma dipende dalla radiazione luminosa riflessa. Colore bianco significa che tutta la radiazione (bianca) viene riflessa; nero vuol dire che tutta la radiazione a disposizione viene assorbita; giallo vuol dire che viene riflessa l'onda gialla e le altre sono assorbite; se c'è solo una radiazione verde, tutti gli oggetti riflettenti appariranno verdi; se non c'è nessuna radiazione da riflettere (al buio) i colori non esistono (vedi il paragrafo appendice nel capitolo Radiazione solare).
(****) Nello scaldabagno (serbatoio di accumulo) si può raccogliere l'acqua calda per la sua utilizzazione immediata (riscaldamento diretto) oppure nella serpentina si trova un liquido di servizio che cede il calore acquistato nel pannello al liquido che si trova nello scaldabagno (riscaldamento indiretto o con doppio scambio).