Potenciālā saules enerģija ir saulē uzkrātā enerģija, ko var pārvērst citos enerģijas veidos. Tikai ļoti neliela daļa no enerģijas, kas mums uz Zemes ir pieejama no saules, tiek notverta un izmantota cilvēkiem. Lielākā daļa uz planētas pieejamo atjaunojamo enerģijas avotu rodas no saules enerģijas. Vienīgie izņēmumi ir ģeotermālā un plūdmaiņu enerģija.
Potenciālā saules enerģija nonāk uz zemes virsmas gaismas viļņu veidā, kas no saules ir ceļojuši cauri telpai. Šīs saules enerģijas viļņu garumi ir dažādi, un lielākā daļa gaismas atrodas infrasarkanajā vai redzamajā diapazonā un daži ultravioletā diapazonā. Kad gaismas viļņi nonāk Zemes atmosfērā, aptuveni trešdaļa enerģijas tiek atspoguļota atpakaļ kosmosā. Atlikušo enerģijas daļu absorbē atmosfēra, mākoņi, zeme un jūra.
Daļa no potenciālās saules enerģijas, ko absorbē zeme, tiek pārvērsta citos enerģijas veidos, ko cilvēki var izmantot enerģijas ražošanai. Saules enerģija izraisa ūdens iztvaikošanu, kas veicina gaisa kustību, piemēram, vēju. Vēja enerģiju var izmantot elektroenerģijas ražošanai.
Pat enerģija, ko rada fosilā kurināmā dedzināšana, sākotnēji nāk no saules enerģijas. Augu fotosintēze aiztur potenciālo saules enerģiju un pārvērš to ķīmiskajā enerģijā, kas rada jaunu oglekļa bāzes vielu. Tādā veidā augu vielas, pārtika, koksne un dzīvnieku izcelsmes vielas galu galā rodas no saules saules enerģijas.
Cilvēks ne tikai netieši izmanto potenciālo saules enerģiju, sadedzinot fosilo kurināmo vai izmantojot vēju un citas dabas parādības elektroenerģijas ražošanai, bet arī slazdā daļu saules enerģijas un tieši pārvērš to elektrībā. Viena no galvenajām tehnoloģijām, ko izmanto, lai to izdarītu, ir fotoelementi. Atomu līmenī fotoelementi darbojas, jo noteiktiem materiāliem ir spēja absorbēt gaismas viļņus un pēc tam atbrīvot elektronus. Atbrīvotos elektronus var uztvert kā elektrisko strāvu. Silīcijs ir viens no šāda veida materiāliem.
Zinātne par fotoelementu pirmo reizi tika atklāta jau 1839. gadā. Vairāk nekā simts gadus tehnoloģija bija pārāk dārga, lai to plaši izmantotu. 1960. gados potenciālā saules enerģija tika izmantota, lai radītu jaudu kosmosa kuģos. Mūsdienu tehnoloģijas tagad ir attīstījušās līdz vietai, kur potenciālo saules enerģiju var efektīvi izmantot, radot daudzus personiskus un komerciālus lietojumus.