太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應，不停地釋放出巨大的能量，並不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應，可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3．8×1023千瓦的輻射值，其中二十億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能，30％被大氣層反射，23％被大氣層吸收，其餘的到達地球表麵，其功率為800000億千瓦，也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。平均在大氣外每平方米麵積每分鍾接受的能量大約1367瓦。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能、化學能、水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
人類對太陽能的利用有著悠久的曆史。我國早在2000多年前的戰國時期，就知道利用鋼製四麵鏡聚焦太陽光來點火；利用太陽能來幹燥農副產品。發展到現代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有光化學反應，被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。太陽能發電是一種新興的可再生能源利用方式。
使用太陽電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化辦電能，使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，並利用熱水發電，利用太陽能進行海水淡化。現在，太陽能的利用還不很普及，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛星提供能源方麵得到了應用。
太陽能熱管的樣子很像一個長長的熱水瓶膽。在結構上兩者好像親兄第，有些相似。熱管有一個透明的玻璃管殼，裏麵有一個能盛裝液體或氣體的吸收管。兩管之間被抽成真空，成為真空夾層。這和熱水瓶膽的內外層之間抽成真空是一樣的，都是為了防止熱量散失出去。兩者所不同的是，熱管的外玻璃管殼是透明的（熱水瓶膽的外表麵鍍了一層光亮的水銀），而且吸收管的外壁上塗有一層特殊的塗層。這樣，當陽光照在熱管上，吸收管上的塗層就能大量吸收光能，並將光能轉變成熱能，從而使吸收管內裝的液體或氣體的溫度升高。
由於熱管既能充分采集光能，又具有很好的保溫性能，所以它在有風的嚴冬，或者陽光很弱的情況下，都有著良好的集熱性能，而且能提供高達100℃的熱水。它比太陽能平板集熱器的集熱性能好，並具有拆裝方便、使用壽命長等優點。
熱管可以單個使用，如用在太陽能灶上；也可根據需要，用串聯或並聯的方法將幾十支熱管裝在一起使用。
熱管在美國使用較普遍。在一些工廠、醫院、學校和機關的樓房頂上整齊地排列著一排排熱管。有一處屋頂，麵積約800平方米，竟排列著8000多支熱管，甚為壯觀。這些熱管在一天之內可以供應大量的工業用熱水，並能在一年裏連續不斷地為它的主人提供所需要的熱能。
此外，熱管還廣泛用於製冷、海水淡化、空調、采暖和太陽能發電等許多方麵，是一種深受人們喜愛的太陽能器具。