Гелиоэлектри́ческая ста́нция (гелиостанция, солнечная электростанция), преобразует солнечное излучение (радиацию) в электрическую энергию. Различают башенные гелиоэлектрические станции, «солнечные пруды» и фотоэлектрические гелиоэлектрические станции. Первые два типа работают по принципу преобразования энергии солнца в тепловую, а затем в электрическую энергию. Башенные гелиоэлектрические станции представляют собой систему: гелиоконцентратор – паровой котёл – паровая турбина – генератор. Большое число автоматически управляемых зеркал (гелиоконцентраторов) отражают солнечное излучение, направляя его на единственный приёмник (паровой котёл), установленный на центральной башне. Приёмник производит пар, который затем используется в паровой турбине, приводящей в действие генератор. Типовая гелиоэлектрическая станция мощностью 10 МВт должна иметь 12,5 тыс. гелиоконцентраторов, каждый с площадью отражающей поверхности примерно 4 м² и центральной приёмной башней высотой 250 м, на которой установлен генератор, производящий в течение 6–8 ч/сут пар или горячий газ, поступающий в турбину. «Солнечные пруды» работают по схеме: искусственное хранилище солевых растворов (для аккумуляции солнечной энергии) – теплообменник – паровая турбина – генератор.

Наиболее перспективными являются гелиоэлектрические станции на основе фотоэлектрических генераторов, вырабатывающих электрический ток непосредственно при падении солнечных лучей (см. Солнечная батарея).

Технологии, связанные с использованием гелиоэлектрических станций, дорогие (в 5–10 раз выше стоимости электроэнергии на традиционных электростанциях) ввиду высокой материалоёмкости. В то же время локальное применение солнечной энергии в малых автономных энергоустановках является вполне допустимым и экономически выгодным.