Solarni kolektor je uređaj koji se koristi za hvatanje toplinske energije sunca i pretvaranje u oblik koji je ljudima lakši za korištenje. Za razliku od fotonaponskih ćelija, solarni kolektori su relativno niske tehnologije i mogu se izraditi i instalirati po vrlo niskoj cijeni. Najosnovniji tip solarnog kolektora uključuje neku vrstu tekućeg medija koji se zagrijava sunčevim zrakama, a zatim prenosi kako bi se toplina distribuirala negdje drugdje.
Jednostavan oblik solarnog kolektora može se vidjeti samo ostavljajući veliki crni spremnik napunjen vodom vani ispod vrelog sunca. Nakon samo nekoliko sati, voda unutar posude će apsorbirati veliku količinu energije sunčeve svjetlosti i bit će vrlo vruća. Ova topla voda može se koristiti za jednostavnu svrhu poput tuširanja, punjenja termofora za zagrijavanje vreće za spavanje ili za neki drugi oblik distribucije topline. Složeniji kolektori preuzimaju ovaj osnovni koncept i proširuju ga, čineći prikupljanje topline učinkovitijim, a distribuciju topline dinamičnijom.
Jedan od glavnih načina na koji se solarni kolektor može učiniti učinkovitijim je korištenjem transportnog medija koji se razlikuje od onoga koji se zagrijava. Dok sama voda čini savršeno upotrebljiv medij, mnogi ljudi radije koriste nešto drugačije, ovisno o situaciji u okolišu. U regijama gdje temperature padaju ispod nule, na primjer, otopina protiv smrzavanja može se koristiti umjesto vode kako bi se spriječilo pucanje cijevi ili ploča. Glikol se često koristi i kao medij za grijanje, jer može biti prikladniji za rukovanje i viskozniji je od vode, ali ostaje izvrstan zadržavač topline.
Često će solarni kolektor koristiti cjevovod kako bi progurao vodu kako bi se brže zagrijao. Ove cijevi će općenito biti izrađene od nečega što je jak toplinski vodič, kao što je bakar, i provlačit će se naprijed-natrag po površini kako bi se najbolje iskoristio prostor. Voda će se protjerati kroz cijevi da se zagrije pod suncem, a kada bude dovoljno vruća, vodit će se u rezervoar ili izravno u aplikaciju gdje se toplina može koristiti.
Jedno mjesto gdje se solarni kolektori često koriste je grijanje unutrašnjosti zgrada, uglavnom provođenjem cijevi kroz podove. Vodu može zagrijati sunce, a zatim protjerati kroz cijevi ugrađene u pod od kamene ploče, gdje toplina zatim zrači kako bi zagrijala zračnu masu prostorije. To može biti jeftin i obnovljiv izvor energije za grijanje na mjestima s dovoljnom sunčevom izloženošću.
Općenito, solarni kolektor je sezonske upotrebe, a toplina koju apsorbira se koristi u roku od dan ili dva, što ga čini idealnim samo tijekom ljetnih mjeseci u većini mjesta. U nekim slučajevima, međutim, dovoljna toplinska masa može učiniti pohranjivanje topline izvedivim tijekom višemjesečnog raspona. Neki veliki stambeni kompleksi, na primjer, počeli su eksperimentirati s korištenjem milijuna galona vode kao toplinske mase koja se može zagrijavati tijekom ljeta, a zatim koristiti tijekom cijele zime kao izvor grijanja.