太陽(yáng)能（Solar Energy），一般是指太陽(yáng)光的輻射能量，太陽(yáng)能是一種可再生能源，廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，生物質(zhì)能，潮汐能、水的勢(shì)能等等。太陽(yáng)能利用的基本方式可分為光—熱利用、光—電利用、光—化學(xué)利用、光—生物利用四類(lèi)。在四類(lèi)太陽(yáng)能利用方式中，光—熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)成熟，產(chǎn)品也多，成本相對(duì)較低。如：太陽(yáng)能熱水器、開(kāi)水器、干燥器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能海水淡化裝置以及太陽(yáng)能采暖和制冷器等。太陽(yáng)能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率較高，但應(yīng)用還不普遍。在光熱轉(zhuǎn)換中，當(dāng)前應(yīng)用范圍廣、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性的是太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用。

所采用的材料必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件:①在太陽(yáng)光譜內(nèi)吸收光線程度高,即有盡量高的吸收率α;②在熱輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi)有盡可能低的輻射損失,即有盡可能低的發(fā)射率γ。一般來(lái)說(shuō),對(duì)同一波長(zhǎng)而言,材料的吸收率和發(fā)射率有同樣的數(shù)值,即吸收率高則相應(yīng)的發(fā)射率也高。但吸收率α與反射率γ及透射率t滿(mǎn)足如下關(guān)系:α+γ+ t= 1。對(duì)于不透明材料由于t= 0,則α+γ= 1。而對(duì)于黑色物體來(lái)說(shuō),γ= 0,則α= 1。根據(jù)以上討論可知,有效的太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換材料是在太陽(yáng)光譜范圍內(nèi),即λ 2μm,即熱輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi),有ε= 0(即γ≈ 1或α≈ 0),一般將具備這一特性的涂層材料稱(chēng)為選擇性吸收材料。如不完全滿(mǎn)足以上條件,在熱輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi)ε值較大,盡管太陽(yáng)光譜α≈ 1,仍有很大的熱輻射損失,這類(lèi)材料通常稱(chēng)為非選擇性涂層材料。

一般家用太陽(yáng)能熱水器需要自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行，控制系統(tǒng)是不可少的，常用的控制器是自動(dòng)上水、水滿(mǎn)斷水并顯示水溫和水位，帶電輔助加熱的太陽(yáng)能熱水器還有漏電保護(hù)、防干燒等功能。市場(chǎng)上有手機(jī)短信控制的智能化太陽(yáng)能熱水器，具有水溫水位查詢(xún)、故障報(bào)警、啟動(dòng)上水、關(guān)閉上水、啟動(dòng)電加熱等功能，方便了用戶(hù)。

家用太陽(yáng)能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒(méi)有外在的動(dòng)力。真空管式太陽(yáng)能熱水器為直插式結(jié)構(gòu)，熱水通過(guò)重力作用提供動(dòng)力。平板式太陽(yáng)能熱水器通過(guò)自來(lái)水的壓力（稱(chēng)為頂水）提供動(dòng)力。而太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽(yáng)能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環(huán)。