通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式，称为太阳能热发电。世界上现有的员有前途的太阳能热发电系统大致可分为：槽形抛物面聚焦系统、中央接受器或太阳塔聚焦系统和盘形抛物面聚焦系统。
当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：太阳能槽式发电、太阳能碟式发电、太阳能塔式发电。
(1)太阳能槽式发电。
槽式发电是最早实现商业化的太阳能热发电系统。它采用大面积的单轴槽式太阳能追踪采光板，通过对太阳光的聚焦。把太阳光聚集到安装在抛物线形反光镜焦点上的线形接收器上。并加热流过接收器的热传导液．使热传导液汽化。同时在能量区的热转换设备中产生高压、过热的蒸汽。然后送人常规的蒸气涡轮发电机内进行发电。通常接收太阳光的采光板采用模块化布局，许多采光板通过串并联的放置，均匀的分布在南北轴线方向。
(2)太阳能碟式发电。
碟式发电是利用太阳能发电效率最高的太阳能发电系统。最高可达到29．4%。因此它有潜力成为最廉价的利用太阳能发电的系统。它利用双轴跟踪技术，采用一组反光镜聚集太阳光，同时利用接收器进行有效地热转变工作．之后利用常规发电机进行发电。通常接收器的接收面被放置于聚光焦点的后面以减小激烈的高温熔化。碟式发电系统具有高效率、多功能、可和化石燃料混合发电等特点。高效率来自于它的低成本和高能量密度。
(3)太阳能塔式发电。
太阳能塔式发电又叫做高温太阳能热发电。它利用独立跟踪太阳光的定日镜群把太阳光聚集到塔顶的能量转换器(接收器)上，通过能量的转换把热量传递给热传导液。再由蒸汽发生器产生蒸汽带动蒸汽涡轮发电机产生电能．同时利用玲却塔进行冷却再进人接收器进行循环发电。塔式太阳能发电系统是利用定日镜来实现对太阳光的反射和聚集，由于塔式发电系统中定日镜的数量众多．因此可实现大功率的发电。实际应用中可达到30—400Mw之间。而且接收器的散热面积相对较小，因而可以得到较高的光电转换效率。同时由于储能槽的加入，使系统可以一天内连续发电13小时 。
简单地说，太阳池是一种池内水加盐使对流受到抑制的太阳能集聚工程。它可以兼作太阳集热器和储热器，并且构造简单，操作方便，宜于大规模开发，所以近年来得到快速发展。
太阳池发电的突出优点，一是建造发电站的成本较低，几乎无需使用价格昂贵的不锈钢、玻璃等材料，只需要一处浅水池和发电设备即可；二是由于它能够储存大量的热能，再利用池中特定介质汽化后相互对流产生的能量推动气轮机运转发电，所以对光照的强度要求不高，即便是在夜晚和阴雨雪天也能照常进行工作。太阳池的应用也有一定的局限性：一是在高纬度地区，只能水平设置的太阳池接收的太阳辐射较少；二是在某些有地下流动含水层的地区，如果太阳池发生泄露，会造成水泥污染和严重的热损失；三是大型太阳池只能建造在土壤贫瘠又无矿藏的地区，以免占用耕地，影响开矿以及引起生态环境和地球物理方面的变化。除上述方法外，还有太阳能热离子发电、太阳能磁流体热发电、太阳能海水温差发电等。海水温差发电等。
作为碟式系统的抛物面，斯特林系统是由许多镜子组成的她物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，把收集到的600~2000℃的热源引到斯特林发动机内，把传热工质加热到750℃左右，最后驱动发电机进行发电。又因为太阳能聚光器和斯特林发动机能非常好的结合产生电能，其将太阳能转换为电能的净效率可达29.4%，所以所特林循环在相同的运行温度范围内是所有太阳能发电中效率最高的。而像自由活塞式的斯特林发动机，作为一种外燃的、封闭循环住复式热力发动机，它的运动部件间没有机械连接，无须润滑、密封简单，被其带动的微型热电共生器既生电又生热。这种技术有几个优势，一是能量转换效率高，二是机器非常"安静”，三是寿命长，四是非常环保，完全燃烧后只产生很少一点氧氮化物和一氧化碳，内燃机在这方面远不能与它相比 。
