全玻璃真空管太阳能热水器将吸收的太阳辐射转换成热能。由于太阳能辐射不稳定，为了在阴雨天、夜间能够正常提供热水，需要配置储热桶储存热能，稳定供应负载热能。储热桶一般依外形长宽比分为卧式与立式两种。
真空管太阳能热水器具有以下特点：(1)温度稳定。这种热水器的温度稳定性较好，只要水箱中有热水，就不会出现先热后冷的现象。
但是使用起来也有不方便之处，它要手动上水，而且不能保证时时有热水。
(2)节约费用。除了阴雨天以外，太阳能热水器使用不需要其他费用。在阴雨天气，则要使用辅助电加热装置，这时就必须支付电费。其实在阴雨天，太阳能热水器也一直在工作，只是产生的热水温度达不到用户的需要而已。但是，其水箱中的水是温的，比普通的自来水温度高，因此，就算是阴雨天使用，它也比普通电热水器省钱。
(3)使用安全。因为不使用电能或者燃气，用户就没有触电或者中毒的危险，所以太阳能热水器的安全性非常高。只是用户在使用辅助电源加热装置洗澡时，不要忘记使用漏电保护插座。
(4)使用寿命长。因为它的材料是高硼硅玻璃，而内外涂层在真空的环境里不受氧化，在不受外力的情况下寿命超过20年。
(5)环境适应性强。散热小，保温效果好，抗冻能力强，适合在冬天气温为0~20益的地区使用；真空管对台风的阻力小，抗台风能力强；真空管是圆形的，受外来冲击力小，抗冰雹能力强。
(6)真空管太阳能管的热效率达93%，系统热效率可达46%。有的真空管太阳能技术系统热效率可达75%，以致可以直接生产开水。
由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳光源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光面面俱到，集热时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。尽管如此，全玻璃真空管太阳能热水器也存在一些缺点，比如全玻璃真空集热管口部与联集箱内胆用密封圈直接连接，致使真空集热管耐冷热冲击性能较差，如果真空集热管破碎一支，会导致严重漏水。此外，真空管内的高温水易结水垢，影响性能。
第一个真空管太阳能集热器诞生在20世纪70年代，它是由若干支真空集热管组装构成的。最常用的全玻璃真空管是由大管套小管组成，小管装水，通过化学处理，小管外面形成一层物质，吸收阳光的辐射，大小管中间抽成真空，就像我们平常用的保温瓶，不易散热，避免热损耗，管内的水受热上下运动，夏天太阳光强烈时，真空管内的水就会冒热气。每根真空管都是独立的动力单元，它们相互结合就会产生很大的热量。
为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装反光板。这种热水器适合宾馆、学校、医院、工厂、机关、部队、养殖业等用热水，适合家庭、别墅生活用热水，也适合寒冷地区用热水。真空管太阳能热水器在中国占95%以上，在国际上，真空管太阳能热水器的出口量比平板式热水器要多出很多倍。
平板型太阳能热水器
平板型太阳能热水器是与真空管太阳能热水器完全不同的一种太阳能利用装置。平板型太阳能热水器的外形就像一块块规则的长方形平板，平铺在屋顶上。
平板型太阳能热水器需将平板集热板和储热水箱通过三角支架和管路连接成一个系统，储热水箱的安装位置必须高于平板集热板。太阳光透过平板热水器面上的玻璃照在平板集热板上，导致平板集热板内的水被加热，温度升高，因为在冷水和热水之间存在密度上的差别，平板集热板内的热水自动上升到处于高位的储水箱内。与此同时，储水箱内的冷水也会自动向下流入处于低位的平板集热器内。就这样，在太阳光照射下，甲板集热器内的水和储水箱内的水不断循环，储水箱内的水逐渐被加热。
平板型太阳能热水器的主要特点是：散热快，保温效果差，无抗冻能力；对台风的阻力大，抗台风能力差；玻璃平面受外来冲击力大，抗冰雹能力差。
平板式太阳能集热器的热效率比真空管太阳能热水器要低。
由于涂层材料在阳光的照射和空气中的氧气的氧化下，在3~5年内就开始老化，变成浅白色。集热器的铜管容易在水的作用下产生铜绿，在水的冲刷下变薄，特别是焊接口，在几年后就容易穿孔，一般在5~8年后就经常会出现漏水问题。
平板型太阳能热水器是通过水自然循环的方式使储水箱内的水加热的。我们平时经常看见的平板太阳能热水工程，是由多个平板集热器与一个大水箱组成的。如大水箱高于平板集热器，仍可组成一个较大型的自然循环平板太阳能热水系统；也可以将大水箱放置在低处，通过水泵与平板集热器强制循环，组成强制循环平板太阳能热水系统。自然循环方式生产热水比较慢，多数平板太阳能热水工程都采取强制循环方式。平板型太阳能热水器的吸热板与储热水箱是分开的，这是平板型太阳能热水器和闷晒型太阳能热水器的显着区别。很显然，平板型太阳能热水器的使用效果主要取决于平板集热器的性能。
目前市场上的平板集热器按集热板的材料可分为铝板芯平板集热器、铜铝复合板芯平板集热器和全铜板芯平板集热器。
根据2003年国外市场销售份额数据显示：平板太阳能热水器占94.88%，真空管太阳能热水器占2.46%。经分析，国外应用平板太阳能热水器为主有多种原因。
(1)平板太阳能热水器具有耐压、寿命长、易组成二次回路系统等独有特点。国外尤其是发达国家，太阳能热水器基本上都是双回路承压型分体结构。
真空管太阳能热水器若制成承压分体结构产品后，其成本将高于平板型产品。
相对而言，平板太阳能热水器在国外更受用户欢迎。
(2)平板太阳能热水器易与建筑结合，易安装在屋顶上，建筑师在设计时也比较容易将它融于建筑之中，实现与建筑一体化。
(3)平板太阳能热水器产品材料的可再生利用率高。平板太阳能集热器材料以铜、铝或复合材料为主，回收利用率高。
(4)平板太阳能热水器的产品热性能好。平板太阳能集热器在国外的研发已有多年，其产品的热性能已接近真空管太阳能集热器。
(5)平板太阳能热水器的系统安全可靠，有效采光面积大。国外平板太阳能集热器适合大型工程的热水和采暖需求，因此安全可靠是一个非常必要的条件。除此之外，在接受同等太阳能条件下，平板太阳能集热器占地面积小，而真空管太阳能集热器的管与管之间有空隙，占地面积大。
目前在中国，真空管太阳能热水器占据着主要的市场份额，而平板太阳能热水器的市场份额却处在相对较低的水平。
让太阳帮人类做饭
太阳灶是利用太阳能辐射，通过聚光获取热量，进行炊事烹饪食物的一种装置。它不烧任何燃料，没有任何污染，正常使用时比蜂窝煤炉还要快，和煤气灶速度一致。
太阳灶已是较成熟的产品，人类利用太阳灶已有200多年的历史，特别是近二三十年来，世界各国都先后研制生产了各种不同类型的太阳灶。尤其是发展中国家，太阳灶受到了广大用户的好评，并得到了较好的推广和应用。
太阳灶基本上可分为箱式太阳灶、平板式太阳灶、聚光太阳灶和室内太阳灶、储能太阳灶，前3种太阳灶均在阳光下进行炊事操作。
箱式太阳灶
箱式太阳灶根据黑色物体吸收太阳辐射较好的原理研制而成。它是一只典型的箱子，朝阳面是一层或两层平板玻璃盖板，安装在一个托盖条上，其目的是为了让太阳辐射尽可能多地进入箱内，并尽量减少向箱外环境的辐射和对流散热。箱里面放了一个挂条来放锅及食物。箱内表面喷刷黑色涂料，以提高吸收太阳辐射的能力。箱的四周和底部采用隔热保温层。箱的外表面材料可用金属或非金属，主要是为了抗老化和形状美观。整个箱子包括盖板与灶体之间用橡胶或密封胶堵严缝隙。使用时，盖板朝阳，温度可以达到100益以上，能够满足蒸、煮食物的要求。这种太阳灶结构极为简单，可以手工制作，且不需要跟踪装置，能够吸收太阳的直射和散射能量，故产品价格十分低。但由于箱内温度较低，不能满足所有的炊事要求，推广应用受到很大限制。
平板式太阳灶
把平板集热器和箱式太阳灶的箱体结合起来，就形成平板式太阳灶。
平板集热器可以应用全玻璃真空管，它们均可以达到100益以上，产生蒸气或高温液体，将热量传入箱内进行烹调。普通平板集热器如果性能很好也可以应用。例如盖板黑的涂料采用高质量选择性涂料，其集热温度也可以达到100益以上。这种类型的太阳灶只能用于蒸煮或烧开水，大量推广应用也受到很大限制。
聚光式太阳灶
聚光式太阳灶是将较大面积的阳光聚焦到锅底，使温度升到较高的程度，以满足炊事要求。这种太阳灶的关键部件是聚光镜，不仅有镜面材料的选择，还有几何形状的设计。最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜，也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。
聚光式太阳灶的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。在数学上，抛物线绕主轴旋转一周所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到定点的位置，于是形成聚光，叫聚焦作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光比，它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。根据中国推广太阳灶的经验，设计一个功率为700~1200瓦的聚光式太阳灶，通常采光面积为1.5~2.0平方米。
个别大型蒸气太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。
旋转抛物面聚光镜是按照阳光从主轴线方向射入，所以往往在通过焦点上的锅具时会留下一个阴影，这就要减少阳光的反射，直接影响太阳灶的功率。
目前，中国大部分太阳灶的设计均采用了偏轴聚焦原理。
聚光式太阳灶的镜面，有的用玻璃整体热弯成型，也有的用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上，或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。
底板可用水泥制成，或用铁皮、钙塑材料等加工成型，也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。聚光式太阳灶的架体用金属管材弯制，锅架高度应适中，要便于操作，镜面仰角可灵活调节。为了移动方便，也可在架底安装两个小轮，但必须保证灶体的稳定性。在有风的地方，太阳灶要能抗风不倒。可在锅底部位加装防风罩，以免锅底因受风的影响而功率下降。有的太阳灶装有自动跟踪太阳的跟踪器，但是一般认为这只会增加整灶的造价。中国农村推广的一些聚光式太阳灶，大部分为水泥壳体加玻璃镜面，造价低，便于就地制作，但不利于工业化生产和运输。
室内太阳灶
前面介绍的三种太阳灶都必须在室外进行炊事操作，环境恶劣，也不卫生，为此又研制生产出室内太阳灶。这种太阳灶的主要特点是采用传热介质(液体)，把室外聚集接收到的太阳辐射能传递到室内，然后供人们烹调食物使用。
考虑到室内操作的稳定性，应增加蓄热装置。
储能太阳灶
储能太阳灶是利用光学原理使阳光通过聚焦达到800~1000益的高温后，再利用导光镜或光纤使高温光束导向灶头直接利用或将能量储存起来。这种全新的太阳灶不仅可以做饭、烧水、烘烤、储能，而且还可以作为阳光源导向室内作照明用或作花卉、盆景的光照用。
利用太阳能淡化海水
目前，太阳能蒸馏器多用在海水淡化方面。我们知道，地球上总的水量虽然不少，有1.5伊1018立方米，但其中97.3%都是苦咸的海水，在剩下2.17%的淡水中，有2%为冰，分布在两极的冰雪地带和其他冰山上，只有0.17%的淡水分布在江、河、湖泊中，供人们饮用及农作物灌溉使用，这是远远不够的。
另外，随着世界人口的增加，特别是工业用水的增加，使许多城市用水日渐紧张。因此，海水淡化越来越受到人们重视。
世界上最早的太阳能蒸馏器，是1872年瑞典工程师为智利设计并制造成功的。集热面积为4450平方米，日产淡水17.7吨，可供应一个村庄的用水。这座太阳能蒸馏器沿用了38年，1910年停止运行。
第二次世界大战期间，美国制造了许多军用海水淡化急救装置，供飞行员和船员使用。这实际上是一种简易的太阳能蒸馏容器。到20世纪60年代，美国在佛罗里达的戴托纳海滩，建立了供大规模太阳能蒸馏研制工作用的特殊实验站。
1977年，中国在海南岛上建成一座面积为385平方米的太阳能海水蒸馏试验装置，日产淡水1吨左右。1979年又在西沙群岛的中建岛安装了一座50平方米的小型太阳能蒸馏器，日产淡水0.2吨。1982年在舟山群岛的嵊泗岛再建成一座128平方米的顶棚式太阳能海水淡化装置，日产淡水300千克。
太阳能蒸馏器有两种：一种是“顶棚式”(或热箱式)，这是比较简便的一种；另一种是聚光式。
顶棚式是以水泥浅池为基础。上面盖以玻璃顶棚，顶棚分单斜坡和双斜坡。
它的工作原理比较简单：太阳光透过玻璃顶棚照射到涂成黑色的水泥池底，光线经黑体吸收，变为热能传递给水。由于池子四周密封，实为一个热箱，水温逐渐升高，使水不断蒸发。从结构上来看，它有点像浅池式太阳能热水器。但蒸馏器的水层要求更浅，以便水分大量蒸发。同时，盖面玻璃是斜坡式，当上升的水蒸气遇到较凉的玻璃顶棚时，立即冷凝成水珠，受重力影响水珠下移，汇聚成较大水珠，逐渐流入玻璃板下沿的集水槽，于是得到淡水。这种淡水实际上是蒸馏水，如果要饮用，还应矿化处理。
聚光或蒸馏器是利用聚光器获得高温，而把咸的海水烧成蒸气，然后经过冷凝成为淡水。这种装置是强化蒸馏，效率虽然较高，但装置造价较贵，所以不被人们青睐。
太阳能活用于军事领域
太阳能能否作为武器呢？答案是肯定的，无论是古代还是近代，大家都在大胆地假设用太阳能做武器。
相传在公元前213年，罗马舰队进攻西西里岛城市叙拉古的时候，伟大的古希腊科学家阿基米德曾经利用太阳能击溃了来犯的敌人。阿基米德当时是西西里国王赫农的军事顾问，他使用巨大的镜子反射阳光，将罗马人的船只烧成了灰烬。这个故事流传甚广，为这位杰出的科学家增添了不少传奇色彩。