就目前來說,人類直接利用太陽能還處于初級階段,主要有太陽能集熱、太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能暖房、太陽能發(fā)電等方式.
　　太陽能集熱器
　　太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件.另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 .太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置.按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種.另外還有一種真空集熱器:一個好的太陽能集熱器應該能用20～30年.自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持40～50年且很少進行維修.
　　太陽能熱水系統(tǒng)
　　早期最廣泛的太陽能應用即用于將水加熱,現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置.太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分.此外,可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環(huán)用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等.依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種：
　　1、自然循環(huán)式:
　　此種型式的儲存箱置于收集器上方.水在收集器中接受太陽輻射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現(xiàn)像,促使水在除水箱及收集器中自然流動.由與密度差的關(guān)系,水流量于收集器的太陽能吸收量成正比.此種型式因不需循環(huán)水,維護甚為簡單,故已被廣泛采用.
　　2、強制循環(huán)式:
　　熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán).當收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動.水入口處設(shè)有止回閥以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失.由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知）,容易預測性能,亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量.如在同樣設(shè)計條件下,其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處,但因其必須利用水,故有水電力、維護（如漏水等）以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在.因此,除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環(huán)式,一般大多用自然循環(huán)式熱水器.
　　暖房
　　利用太陽能作房間冬天暖房之用,在許多寒冷地區(qū)已使用多年.因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低,室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備,若欲節(jié)省大量化石能源的消耗,設(shè)法應用太陽輻射熱.大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng),亦有使用熱空氣系統(tǒng).太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng),及室內(nèi)暖房風扇系統(tǒng)所組成,其過程乃太陽輻射熱傳導,經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存,在供熱至房間.至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計.當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計,或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電,在加熱房間,或透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用.最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置,其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)）,然后利用風扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱,在把此熱空氣傳送至室內(nèi)；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱,當熱流體流至室內(nèi),在利用風扇吹送被加熱空氣至室內(nèi),而達到暖房效果.
　　太陽能發(fā)電
　　即直接將太陽能轉(zhuǎn)變成電能,并將電能存儲在電容器中,以備需要時使用.