Un impianto solare termico è un sistema in grado di trasformare l'energia irradiata dal sole in energia termica, ossia calore, che può essere utilizzato negli usi quotidiani, quali ad esempio il riscaldamento dell'acqua per i servizi o il riscaldamento degli ambienti.

L'elemento principale di un impianto solare termico è il collettore o pannello solare. Il suo funzionamento è molto semplice. Ogni superficie esposta alla radiazione solare si riscalda: la trasformazione della radiazione solare in energia termica è fenomeno spontaneo che può essere verificato quotidianamente. Lo scopo de collettore solare è quello di ottimizzare questa trasformazione catturando, a parità di radiazione solare, più calore possibile

Il collettore solare aumenta le sue prestazioni grazie all'effetto serra. La copertura trasparente posta davanti alla piastra captante (in genere vetro) lascia passare la radiazione solare sotto forma di luce ma diventa opaca al calore emesso dalla piastra che in questo modo accumula più calore: una trappola, insomma, che consente al collettore di assorbire, e poi di cedere all'acqua, una quantità maggiore di energia.

Per evitare di perdere calore nella parte retrostante e dai lati, il collettore viene isolato con uno strato di materiale coibente. Un robusto contenitore completa il collettore e consente un facile trasporto senza problemi. La piastra captante è realizzata con materiali buoni conduttori di calore (rame, alluminio, acciaio). Per incrementare la quantità di energia solare assorbita, la piastra viene trattata nella parte esposta con vernici speciali, scure, o meglio ancora con trattamenti superficiali cosiddetti selettivi che contribuiscono ad aumentare ulteriormente le prestazioni. La piastra captante è dotata di una serie di canalizzazioni all'interno delle quali scorre il fluido termovettore (normalmente una miscela di acqua con antigelo). La sua continua circolazione consente all'impianto di trasportare l'energia termica assorbita dal collettore solare al serbatoio di accumulo.


Oltre ai collettori solari piani, si stanno affermando in questi ultimi anni i collettori solari a tubi sottovuoto. Sono costituiti da un certo numero di tubi in vetro sottovuoto all'interno dei quali è collocato l'assorbitore in rame con rivestimento superficiale selettivo. Il vuoto creato tra assorbitore e copertura trasparente tubolare consente di ridurre ulteriormente le dispersioni di calore del collettore verso l'esterno e quindi di aumentare il rendimento.

I collettori solari sottovuoto hanno la caratteristica di avere una resa istantanea, nei periodi autunnali ed invernali, più alta rispetto ai collettori solari piani. Questa è più bassa nel periodo estivo. Sono adatti per l'integrazione al riscaldamento di ambienti con impianti che lavorano a basse temperature come, ad esempio, quelli a pavimento o a parete o per alte temperature.