太陽能熱水器是一種吸收太陽輻射能，直接轉換成熱能，而產生熱水的設備，可用於一般家庭用熱水、商業用熱水、工業製程用水預熱、溫水游泳池、除濕機以及發電等方面。因其用途廣泛，集熱器型式也就非常的多，大致可分平板式、真空管式及拋物面式等機種。但一般家庭、商業等使用者，多為平板式太陽能熱水器，其主要結構包括集熱器、保溫桶、管路及控制系統等四部份。

集熱器：
集熱器是太陽能熱水器的核心，主要功能是將太陽輻射能轉換成熱能，再傳給循環工作之流體。太陽光穿過透明面蓋到達吸收板，經面板之特殊處理轉換成熱能，再傳到吸收管內之流體帶出。整個吸收板、吸收管及面蓋，以外框固定，而中間填塞隔熱材料以防止熱損失。面蓋的作用為防止對流熱損失並可保護吸收板，多使用高強度高透射率之低鐵玻璃製成。吸收板一般的材料為銅板、鋁板或不銹鋼，也有使用有機聚合體製成（非金屬）。吸收板表面需經特殊處理，一般常用者有選擇性吸收膜、烤漆、電鍍等方式，其中以選擇性吸收膜及電鍍效果較佳。吸收管多以銅管或不鏽鋼管製成，管內流體一般都直接用水，但亦有使用其他流體為傳熱媒介者。
※ 各種集熱器，各有適用範圍，宜慎加選擇，一般而言，採平板集熱器即可但要求溫度較高的地方宜裝散熱係數小之高效率
 　集熱器。
※ 集熱器必須整體密封，不可讓雨水等滲入而將吸收面及絕熱材料浸濕，以免增加熱損失並破壞材料。



保溫桶：
因太陽光並非隨時穩定照射，由集熱器流出之熱水需暫時儲存，以供使用需要。一般保溫桶多用不銹鋼加一層隔熱材料而成，隔熱保溫材料以PU發泡效果較好，在正常情況下，可保持水溫一天降5℃以內。
※ 設計使用密閉式保溫桶必須裝設洩壓閥，該閥的限制壓力依現場補充冷水之壓力而定；密閉式保溫桶，其桶身及端蓋厚度需以CNS壓力容器標準來設計。

※ 保溫桶頂部加裝排氣孔，以排出被加熱後之空氣而免氣堵，以利水之流動。

※ 冷水需從保溫桶下部進水，可必須避免熱水與補充冷水的大量混合；對於由上往下沖的補充冷水系統，必須有導管將其引至桶底。

循環管路與熱水出路：                                                                                                                      
一、循環管路
※ 自然循環式熱水系統之保溫桶底部必須較集熱器熱水出口高約30~40 cm為宜，以免夜間熱水之熱損失。
※ 自然循環系統之集熱器熱水出口不能高於儲水桶冷水出口，否則會使太陽能熱水器集熱平均效率降低。
※ 強制循環式系統，保溫桶不一定在集熱器上方，此時管路除在水泵進口處加上逆止閥外，並應加上釋氣閥，將管路中之空
　 氣排除，以免影響水的流動輸送。
※ 集熱器與保溫桶間的循環管路，其彎角不能太急，最好用彎曲半徑大的彎弧，以避免沈澱物阻塞造成氣堵現象；循環管路
 　配置同時要避免先向上而後在向下，以防氣堵現象。

二、 熱水出水管路
出水管路的配置，依不同裝設環境、系統及需求而異，一般用戶如裝有瓦斯熱水器或電能熱水器，可將太陽能熱水器與其串聯或並聯，如果太陽能熱水器出口水溫夠高，則可直接使用，如果水溫不夠，可當成預熱設備，再經電能熱水器加熱，亦能節省部分燃料費用。集熱器和保溫桶之間的循環管路與往浴室之出水管路，必須要有保溫，且須要有外覆保溫材，可減少熱量在管路流動的消耗。

控制系統：
控制系統包括溫度控制及時間控制，可依所選時間控制儲水槽內之設定溫度，大部分家用太陽能熱水器都裝有輔助電熱器，可在日射量不足時，輔助加熱達到所需溫度。