太陽能遊泳池
美國的佐治亞州本寧堡地區，駐紮著一支幾千人的陸軍工程兵部隊，為了解決幾千人的洗澡問題，每年要燒掉11 300桶石油。為了節約石油能源，美軍決定利用太陽能，1980年在駐地修了一個占地麵積44.515平方米的太陽能熱水池，每天可以加熱1 800多噸熱水，供6 500名軍人洗澡，還可以遊泳。
這個太陽能熱水池，共采用了80塊太陽能吸熱板來收集陽光，每塊吸熱板有61米長，4.7米寬。另外圍在一個約0.46米高的水池牆，吸熱板吸收的陽光使流在吸熱器中的水受熱，再經過循環流到遊泳池中，如此循環，可使水池中的水加熱到60～70℃。修建這個水池花了2年時間，耗費了400萬美元，但在兩年中節約的石油就達11 300桶。以20年的使用期限計算，可節約800萬～1 000萬美元。
太陽能集熱器
在太陽能的熱利用中，關鍵是將太陽的輻射能轉換為熱能。由於太陽能比較分散，必須設法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。由於用途不同，集熱器及其匹配的係統類型分為許多種，名稱也不同，如用於炊事的太陽灶，用於產生熱水的太陽能熱水器、用於幹燥物品的太陽能幹燥器、用於熔煉金屬的太陽能熔爐，以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器，等等。
效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽光由不同波長的可見光和不可見光組成，不同物質和不同顏色對不同波長的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽光的能力最強，因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射陽光的能力最強，因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽光通過聚焦透鏡聚集在一點、一條線或一個小的麵積上，也可以達到集熱的目的。紙在陽光照射下，不管陽光多麼強，哪怕是在炎熱的夏天，也不會被陽光點燃。但是，若利用集光器，把陽光聚集在紙上，就能將紙點燃。
太陽能煙囪發電
20世紀80年代初，德國科學家史蘭赫曾大膽提出了太陽能煙囪電站的設想。他設想中的煙囪電站，用金屬骨架和塑料板製成，底部大棚中央部分高8米，邊緣部分高2米，周長為252米。
煙囪直徑10米多，高200米，重可達200噸。大棚在陽光直射下，熱空氣上升，冷空氣補充，利用這個原理來驅動煙囪底部的汽輪機發電。一般，白天可發電100兆瓦，它適合於沙漠地帶陽光充足之處。
太陽能海水蒸餾器
太陽能蒸餾器結構簡單，主要由裝滿海水的水盤和覆蓋在它上麵的玻璃或透明塑膠蓋板構成。水盤表麵塗黑，裝滿待蒸餾的水，盤下絕熱，水盤上覆蓋的玻璃或透明塑膠蓋板下緣裝有集水溝，並與外部集水槽相通。太陽輻射透過透明蓋板，水盤中的水吸熱蒸發為水蒸氣，與蒸餾室內空氣一起對流。由於蓋板本身吸熱少，溫度低於池中溫水，水蒸氣上升並與蓋板接觸後凝結成水滴，沿著傾斜蓋板借助重力流到集水溝裏，而後再流到集水器中。池式太陽能蒸餾器中海水的補充可以是連續的，也可以是斷續的。雖然它有很多不同的結構形式，但基本原理是一樣的。這類蒸餾器是一種理想的利用太陽能進行海水淡化的裝置。
太陽電池能源網
1989年日本學者桑野幸德提出了一個“全球太陽電池能源網”計劃，據計算，假定這個太陽能電池係統的發電效率為10%（現在實際上已達到30%以上），那麼2000年全球所需的太陽能電池的麵積是65.1萬平方千米，即邊長為807千米的正方形。這個麵積約為全球沙漠麵積1 600萬平方千米的4%。到2100年，太陽電池所需麵積也隻有三大洋麵積3.2億平方千米的2.6%。
“全球太陽電池能源網”計劃是把太陽光發電站分散布置在世界各地，用高溫超導電纜把各個太陽光發電站連接起來，形成一個全球網絡。這就可以把能源從白晝地區輸送到夜晚地區，而整個係統總可以從太陽獲得電力。要實施這項計劃，首先要研製高性能、低成本的太陽電池；其次要開發高溫超導電纜；再次是在世界各國建設太陽光發電係統，在發展中國家建築太陽電池生產廠。預計2010—2020年，高溫超導電纜達到實用化以後，把分散的太陽光發電係統連在一起，形成全球發電係統是完全可能的。雖然這項工程耗資巨大，但隻要世界各國通力合作，在21世紀實施這項計劃是完全有可能的。
太陽能電池
1839年，貝克勒爾首先發現了光伏效應。他觀察到浸在電解液中的電極之間有光致電壓。1876年，在硒的全固態係統中也觀察到了類似現象。隨後發明了以硒和氧化亞銅為材料的光電池。1954年，美國貝爾電話實驗室的科學家們研究了怎樣更有效地利用矽。無意中，他們發現矽在陽光下會產生電流，而且矽的導電性要比硒好，照射到矽片上的太陽能中有大約4%可轉變成電能，它的效率是硒的4倍。他們又在矽裏加進少量其他物質，最後可以使照射到矽上的太陽能有16%轉變成電能，從而研製出矽電池的第一代產品。它是第一個能以適當效率將光能轉化為電能的光伏裝置，標誌太陽電池研製工作的重大進展。1958年，這種電池就用做宇宙飛船的電源。到20世紀60年代初，這種電池趨於成熟。70年代初，矽電池的發展經曆了一個革新階段，能量轉換效率得到明顯提高。大約與此同時，人們對太陽能電池的地麵應用發生了興趣，到70年代末，地麵應用的電池數量已超過了空間應用的數量。
太陽能人工湖
科學家的研究發現，淡水湖在白天經過太陽曬之後，夜晚會將積蓄的熱散掉。表麵的湖水先冷卻，比重就加大而下沉，下麵的水溫高，相對來說比重小就上浮，並把熱量散掉，這樣循環的結果，湖水上下溫度就逐漸一樣了。而鹽水湖就不同，表麵的水即使溫度下降也不下沉，因為下層的湖水含鹽量高，比重大，不會上浮，這樣，湖底的熱量就帶不到湖麵向空氣中散失。因此，鹽水湖被太陽曬久了，湖底的溫度會越積越高，而難以通過湖水將熱再散發出去。根據這一不同，科學家可以利用鹽水湖儲存太陽能。意大利的一名女物理學家讚格拉多還建造了一項創世界紀錄的人工鹽水湖，竟使湖底水溫達到105℃，達到了水的沸點以上。
太陽能發電廠
太陽能發電廠是一種用可再生能源——太陽能來發電的工廠，它利用把太陽能轉換為電能的光電技術來工作的。目前德國利用太陽能來發電可供55萬個家庭用電所需，是利用太陽能發電的世界冠軍。
目前，太陽電地主要有單晶矽、多晶矽、非晶態矽3種。單晶矽太陽電池變換效率最高，已達20%以上，但價格也最貴。非晶態矽太陽電池變換效率最低，但價格最便宜，今後最有希望用於一般發電的將是這種電池。一旦它的大麵積組件光電變換效率達到10%，每瓦發電設備價格降到1～2美元時，便足以同現在的發電方式競爭。
太陽能熔爐
1947年，法國科學家特朗比嚐試把軍用探照燈的反射鏡用在太陽熔煉爐上，1952年，在蒙特路易的比利牛斯山上，特朗比建造了世界上第一台功率為75千瓦的大型太陽能冶煉爐，把一小撮白色粉末舉到一個大型拋物麵聚光鏡的焦點處，白粉末剛一達到焦點上，就見閃起一束眩目的白亮光芒，白粉是用來熔煉鋯金屬的原料二氧化鋯。這時，從輻射高溫計上可觀察到焦點處的溫度達到了3 000℃以上。參觀的專家們戴著深色墨鏡，看到二氧化鋯粉末立刻熔成一小塊像遙遠的地質時代火山爆發時噴出的岩漿狀東西。頓時，掌聲雷動，特朗比的太陽爐成功了。特朗比希望建立更大的太陽爐。他選擇離蒙特路易10千米處的奧代羅小鎮，在20世紀70年代建成了一座功率為1 000千瓦的巨型太陽爐，奧代羅被稱為法國的太陽城。特朗比建立的這座太陽爐像一座超現代化的多層樓房，在樓房對麵的小山上，豎立著好幾十個大得令人吃驚的反射鏡排成一行，把一束束陽光反射到太陽能爐的一個直徑50米的拋物麵聚光鏡上，這個聚光鏡經過再聚焦，可以把聚集起來的陽光的溫度加熱到3 500℃。用這座太陽爐每天可以生產2.5噸鋯。其純度比用一般電弧爐中熔煉的鋯還高。