太阳热能定义太阳是离地球最近的恒星，是太阳系中唯一发光的天体。它给地球带来光和热，是地球上所有生命的根源。太阳以光辐射的形式将能量传输到地球表面。太阳能属于可再生绿色能源，是取之不尽的能源。在白天标准太阳光照下，发电效率为10%时，整个地球表面全年太阳能发电量为1141015 kWh，约为当今世界总能耗的100倍。
太阳热能的优缺点1、通用
阳光普照大地，不受地域限制，无论是陆地还是海洋，无论是山脉还是岛屿，都可以直接开发利用，无需开采运输。
2、无害
太阳能的开发和利用不会污染环境。它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点极其宝贵。
3、巨大
每年到达地球表面的太阳辐射能量约相当于130万亿吨标准煤，是当今世界上可开发的最大能源。
4、很久了
按照目前太阳产生核能的速率，氢的储存量足够维持几十亿年，地球的寿命大约是几十亿年。从这个意义上说，可以说太阳的能量是取之不尽的。可分散性
虽然到达地球表面的太阳辐射总量很大，但能流密度很低。平均而言，在北回归线附近，夏季天气晴朗时，太阳辐射的辐照度在中午最高，在垂直于阳光照射方向的1平方米面积内，平均接收到的太阳能约为1000W全年昼夜平均的话，只有200W W左右，冬天只有一半左右，阴天只有1/5左右。这种能量流密度非常低。因此，在利用太阳能时，为了获得一定的转换功率，往往需要一套面积相当大的收集转换设备，成本较高。
5、不稳定性
由于昼夜、季节、地理纬度、海拔等自然条件的限制，以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，到达某一地面的太阳辐照度既有间歇性，又极不稳定，增加了太阳能大规模应用的难度。为了使太阳能成为一种持续稳定的能源，并最终成为一种可以与常规能源相抗衡的替代能源，就必须解决储能问题，即尽可能地将晴天的太阳辐射能量储存起来，以备夜间或雨天使用。储能也是太阳能利用的薄弱环节之一。
6、低效率和高成本
太阳能利用的发展水平在理论上是可行的，在某些方面技术上是成熟的。然而，一些太阳能利用装置由于效率低、成本高，在经济上无法与常规能源竞争。未来，太阳能利用的进一步发展主要受到经济的制约。
太阳热能的利用(1)光热利用
其基本原理是收集太阳辐射能量，通过与物质相互作用转化为热能加以利用。目前使用最多的太阳能集热器有四种，平板集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式集热器、碟式集热器和塔式集热器)。一般太阳能光热利用根据所能达到的温度和用途的不同分为低温利用(《200）、中温利用（200800）和高温利用（》 800)。低温利用主要包括太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能供暖(太阳房)、太阳能温室、太阳能空调和制冷系统等。中温利用主要包括太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置，高温利用主要包括高温太阳能炉。
(2)发电和用电
新能源未来太阳能的大规模利用将用于发电。有许多方法可以利用太阳能
1、光热电转换。即利用太阳辐射产生的热能来发电。一般利用太阳能集热器将吸收的热能转化为工质蒸汽，然后蒸汽驱动燃气轮机带动发电机发电。前一个过程是光热转换，后一个过程是热电转换。这种方法简单，成本低，回报高，适合在国内大规模推广。
:光电转换。其基本原理是通过光伏效应将太阳辐射能直接转化为电能，其基本器件是太阳能电池。可惜这种发电模式效率只有10%，而且成本大于使用寿命，没有经济价值。在制造太阳能电池的过程中，经常会产生二次污染。
(3)太阳能电池
材料要求：耐紫外线辐射，透光率不降低。由钢化玻璃制成的组件可以承受直径为25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。
用途：太阳能发电广泛应用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统、太阳能移动电源、太阳能应用产品、通讯电源、太阳能灯具、太阳能建筑等领域。
得益于发电设备成本的大幅下降，太阳能可能会在2050年前成为主要的电力来源。国际能源机构报告称，到2050年，太阳能光伏(PV)系统将提供高达16%的世界电力，太阳能发电厂的太阳能热发电(STE)将提供11%的电力。
(3)光化学利用
这是一种利用太阳辐射能量直接分解水产生氢气的光化学转化方法。它包括光合作用、光电化学、光化学和光降解。
光化学转化是由于吸收光辐射引起的化学反应，将化学能转化为化学能的过程。其基本形式是植物的光合作用和通过物质的化学变化储存太阳能的光化学反应。
植物依靠叶绿素将光能转化为化学能来实现自身的生长和繁殖。如果光化学转换的奥秘可以被揭示，人造叶绿素可以用来发电。正在积极探索和研究太阳光化学转换。
太阳能转化为生物质的过程是通过植物的光合作用实现的。巨型海藻。
(4)燃料利用
自2011年6月以来，欧盟一直致力于开发和生产“太阳能”燃料，利用太阳光线提供的高温能量以及水和二氧化碳为原料。截至目前，R&D团队在国际上首次成功实现了实验室规模的可再生燃料全流程生产，产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃料标准，无需对飞机和汽车发动机做任何调整。
“太阳能”燃料的原型主要由两个技术部分组成：第一部分，利用太阳光线集中产生的高温能量，辅以ETH Zrich自主知识产权的金属氧化物材料添加剂，在自行设计的太阳能高温反应器中将水和二氧化碳转化为合成气，合成气的主要成分为氢气和一氧化碳；第二部分，根据费托合成原理，将带有余热的高温合成气转化为“太阳能”燃料产品，实现商业化并应用于市场。
