태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술 태양열 이용기술의 핵심은 태양열 집열기술, 축열기술, 시스템 제어기술, 시스템 설계기술 등이 있음

집 열 부 : 태양열 집열이 이루어지는 부분으로 집열온도는 집열기의 열손실율과 집광장치의 유무에 따라 결정됨
축 열 부 : 열 시점과 집열량이 이용시점과 부하량에 일치하지 않기 때문에 필요한 일종의 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있는 열저장 탱크
이 용 부 : 태양열 축열조에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원에 의해 공급
제어장치 : 태양열 축열조에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원에 의해 공급
태양열에너지는 에너지밀도가 낮고 계절별, 시간별 변화가 심한 에너지이므로 집열과 축열기술이 가장 기본이 되는 기술임.

태양열 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라서 자연형(passive) 시스템과 설비형(active) 시스템으로 구분. 전자는 온실, 트롬월과 같이 남측의 창문이나 벽면 등 주로 건물 구조물을 활용하여 태양열을 집열하는 장치이며, 후자는 집열기를 별도 설치해서 펌프와 같은 열매체 구동 장치를 활용해서 태양열을 집열하는 시스템으로 후자를 흔히 태양열 시스템이라 함
집열 또는 활용온도에 따른 분류는 일반적으로 저온용, 중온용, 고온용으로 분류하기도 하며, 각 온도별 적정 집열기, 축열방법 및 이용분야는 다음과 같음

대분류	자연형	설비형
	저온용	중온용	고온용
활용온도	60℃이하	100℃이하	300℃이하	300℃이상
집열부	자연형시스템 공기식집열기	평판형집열기	*PTC형집열기, *CPC형집열기, 진공관형집열기	Dish형집열기, Power Tower
축열부	Tromb Wall (자갈,현열)	저온축열 (현열,잠열)	중온축열 (잠열,화학)	고온축열 (화학)
이용분야	건물공간난방	냉난방·급탕, 농수산 (건조,난방)	건물 및 농수산분야 냉·난방,담수화, 산업공정열,열발전	산업공정열,열발전, 우주용,광촉매폐수처리, 광화학,신물질제조

이용분야를 중심으로 분류하면 태양열 온수급탕시스템, 태양열 냉난방 시스템, 태양열 산업공정열 시스템, 태양열 발전 시스템 등이 있음