太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应，可以维持几十亿至上百亿年的时间。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3．8×1023千瓦的辐射值，其中二十亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30％被大气层反射，23％被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800000亿千瓦，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。平均在大气外每平方米面积每分钟接受的能量大约1367瓦。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在2000多年前的战国时期，就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应，被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。
使用太阳电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化办电能，使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电，利用太阳能进行海水淡化。现在，太阳能的利用还不很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
太阳能热管的样子很像一个长长的热水瓶胆。在结构上两者好像亲兄第，有些相似。热管有一个透明的玻璃管壳，里面有一个能盛装液体或气体的吸收管。两管之间被抽成真空，成为真空夹层。这和热水瓶胆的内外层之间抽成真空是一样的，都是为了防止热量散失出去。两者所不同的是，热管的外玻璃管壳是透明的（热水瓶胆的外表面镀了一层光亮的水银），而且吸收管的外壁上涂有一层特殊的涂层。这样，当阳光照在热管上，吸收管上的涂层就能大量吸收光能，并将光能转变成热能，从而使吸收管内装的液体或气体的温度升高。
由于热管既能充分采集光能，又具有很好的保温性能，所以它在有风的严冬，或者阳光很弱的情况下，都有着良好的集热性能，而且能提供高达100℃的热水。它比太阳能平板集热器的集热性能好，并具有拆装方便、使用寿命长等优点。
热管可以单个使用，如用在太阳能灶上；也可根据需要，用串联或并联的方法将几十支热管装在一起使用。
热管在美国使用较普遍。在一些工厂、医院、学校和机关的楼房顶上整齐地排列着一排排热管。有一处屋顶，面积约800平方米，竟排列着8000多支热管，甚为壮观。这些热管在一天之内可以供应大量的工业用热水，并能在一年里连续不断地为它的主人提供所需要的热能。
此外，热管还广泛用于制冷、海水淡化、空调、采暖和太阳能发电等许多方面，是一种深受人们喜爱的太阳能器具。