Ένα ηλιακό αγρόκτημα, γνωστό και ως ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας, είναι μια μεγάλης κλίμακας εγκατάσταση που χρησιμοποιεί το ηλιακό φως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το “αγρόκτημα” μέρος του ονόματος προέρχεται από την ιδέα της “συγκομιδής” του ηλιακού φωτός, καθώς και από την ομοιότητα ορισμένων σταθμών παραγωγής ενέργειας με χωράφια γεμάτα καλλιέργειες. Το τυπικό ηλιακό πάρκο θα χρησιμοποιήσει μία από τις δύο διαφορετικές μεθόδους παραγωγής ενέργειας: φωτοβολταϊκά στοιχεία ή συγκεντρωμένη ηλιακή θερμική ενέργεια.
Τα φωτοβολταϊκά (PV) ηλιακά πάρκα εκμεταλλεύονται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο για να μετατρέψουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Συνήθως αποτελούνται από τεράστιο αριθμό φωτοβολταϊκών ηλιακών κυψελών που συλλέγονται σε συστοιχίες. Δεδομένου ότι η ποσότητα της ενέργειας που μπορεί να παραχθεί εξαρτάται από την ποσότητα του ηλιακού φωτός που μπορεί να συλλεχθεί, ένα φωτοβολταϊκό ηλιακό πάρκο μπορεί να έχει δεκάδες ή εκατοντάδες χιλιάδες ηλιακές συστοιχίες σε μεγάλες εκτάσεις γης. Οι συστοιχίες συνήθως τοποθετούνται ξεχωριστά και είναι προγραμματισμένες να γέρνουν για να ακολουθούν τον ήλιο καθώς αλλάζει η γωνία του. Αυτή η κίνηση επιτρέπει στα πάνελ να συλλαμβάνουν τη μέγιστη ένταση του ηλιακού φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Τα ηλιακά θερμικά αγροκτήματα αξιοποιούν τη δύναμη του ήλιου με διαφορετικό τρόπο. Σε ένα θερμικό ηλιακό αγρόκτημα, το φως του ήλιου εστιάζει χρησιμοποιώντας φακούς ή ανακλαστήρες σε μία ή περισσότερες θέσεις και χρησιμοποιείται για την αύξηση της θερμοκρασίας ενός υγρού, συνήθως ενός λαδιού. Αυτό το υγρό θα χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία μιας πιο παραδοσιακής γεννήτριας, συχνά με βραστό νερό για την κίνηση μιας τουρμπίνας ατμού. Υπάρχει μεγαλύτερη διαφοροποίηση στη δομή στα ηλιακά θερμικά πάρκα απ’ ό,τι στα φωτοβολταϊκά – μερικά έχουν μεμονωμένους ανακλαστήρες που ο καθένας θερμαίνει τη δική του μικρή περιοχή, ενώ άλλοι έχουν πολλούς καθρέφτες εστιασμένους σε ένα μόνο σημείο, συχνά σε έναν πύργο ή σε άλλη υπερυψωμένη τοποθεσία.
Τα ηλιακά πάρκα βρίσκονται συνήθως σε επίπεδες περιοχές, καθώς η κατασκευή σε επίπεδο έδαφος εξαλείφει τις σκιές που μειώνουν την απόδοση. Οι καλύτερες τοποθεσίες θα έχουν επίσης καθαρό ουρανό και ισχυρό ηλιακό φως, αν και η υπερβολική ζέστη μπορεί να μειώσει την απόδοση. Επειδή καταλαμβάνουν τόσο πολύ χώρο, πολλά ηλιακά αγροκτήματα κατασκευάζονται σε ερημικές περιοχές για να αποφευχθεί η χρήση καλλιεργήσιμης γης. Επιπλέον, η ένταση του ηλιακού φωτός ποικίλλει ανάλογα με το πού στη Γη είναι χτισμένο το αγρόκτημα. Τοποθεσίες κοντά στον Ισημερινό θα έχουν ισχυρότερο φως από εκείνες που βρίσκονται πιο κοντά στον βόρειο ή τον νότιο πόλο, και έτσι θα παράγουν περισσότερη ενέργεια.
Σε αντίθεση με τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με ορυκτά καύσιμα, ένα ηλιακό αγρόκτημα χρησιμοποιεί ανανεώσιμους πόρους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, η ηλιακή ενέργεια θεωρείται συνήθως καλύτερη για το περιβάλλον. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ωστόσο, υπήρξε ανησυχία για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την κατασκευή των μονάδων, καθώς η εγκατάσταση τους απαιτεί σημαντικούς πόρους.