太陽能熱能（STE）是能源和一戶一表技術的利用太陽能來產生熱能用于在使用行業，以及住宅和商業部門。

太陽能集熱器被美國能源信息署歸類為低溫、中溫或高溫集熱器。低溫集熱器通常是無釉的，用于加熱游泳池或加熱通風空氣。中溫集熱器通常也是平板，但用于加熱住宅和商業用途的水或空氣。

高溫集熱器使用鏡子或透鏡聚集陽光，通常用于滿足工業中高達300攝氏度/20巴壓力的熱量要求，以及用于電力生產。兩類包括滿足工業熱需求的聚光太陽能熱(CST)和將收集的熱量用于發電的聚光太陽能(CSP)。CST和CSP在應用方面不可替代。

AugustinMouchot在1878年巴黎萬國博覽會上展示了帶有冷卻引擎的太陽能集熱器制作冰淇淋。大約1910年，弗蘭克·舒曼(FrankShuman)在撒哈拉沙漠安裝了xxx臺太陽能熱能設備，當時蒸汽機依靠陽光產生的蒸汽運行。由于液體燃料發動機的開發和發現更方便，撒哈拉項目被放棄，幾十年后才被重新審視。

利用低溫太陽能熱能的系統包括集熱裝置；通常是短期或跨季節的蓄熱；結構或區域供熱網絡內的分布。在某些情況下，單個功能可以做不止一件事情（例如，某些類型的太陽能收集器還可以儲存熱量）。有些系統是被動的，有些是主動的（需要其他外部能量才能發揮作用）。

供暖是最明顯的應用，但可以通過使用熱驅動吸收或吸附式制冷機（熱泵）為建筑物或區域供冷實現太陽能冷卻。有一個富有成效的巧合，即來自日曬的驅動熱量越大，冷卻輸出就越大。1878年，AugusteMouchout通過使用連接到制冷設備的太陽能蒸汽機制冰，開創了太陽能冷卻的先河。