Escrevemos sem hífen e Sol (com inicial maiúscula), quando nos referimos exclusivamente ao astro. E escrevemos pôr-do-sol, com hífenes e sol (com inicial minúscula), quando não nos referimos ao astro, mas sim à ocasião, ao momento, ao aspecto em que o Sol se põe. Pensemos nas seguintes frases:

1) Os Judeus observam o sábado de pôr-do-sol a pôr-do-sol.

2) Gosto de estar na praia ao pôr-do-sol.

Tanto na frase 1) como na frase 2), não é o astro Sol que está em evidência. Não é a ele que nos referimos, mas à ocasião, ao momento em que esse astro está em determinada posição. Uma coisa é o Sol - o astro; outra coisa é a posição, o momento em que ele está, ou o aspecto que ele nos oferece. Por isso, escrevemos: «Trabalho de sol a sol.» Suponhamos um astrónomo a escrever sobre o astro Sol. Escreverá pôr do Sol com a palavra Sol bem individualizada: com inicial maiúscula e inteiramente separada do que lhe antecede. Repare-se que o vocábulo Sol não se encontra ligado à palavra anterior por meio de hífen. Não forma um todo com as palavras anteriores. Reparemos em pôr-do-sol. O vocábulo sol não está individualizado. Forma um todo com as duas palavras anteriores. Por isso está ligado ao antecedente pelo hífen e escrito com inicial minúscula.

Por tudo isto, compreendemos que se escreva pôr-do-sol tanto na frase 1) como na frase 2).

N.E. – (15/12/2011; atualizada em 9/3/2017) Pôr do sol e pores do sol sem hífen, depois do Acordo Ortográfico de 1990 e conforme o ponto 6 da respetiva Base XV (Do hífen em compostos. locuções e encadeamentos vocabulares). Tendo em conta os casos de «sol nascente» e «sol poente», escreve-se também sol com minúscula em «nascer do sol» e «pôr do sol», no sentido em que se referem à luz diurna e aos seus raios (cf. «chapéu de sol»), não se fazendo alusão direta ao Sol enquanto estrela no contexto da astronomia.