聚光型太阳能热发电系统是利用聚焦型太阳能集热器把太阳能辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据聚焦的形式不同，聚光型太阳能集热发电系统主要有塔式、槽式和碟式。

塔式太阳能热发电系统（SPT）是将集热器置于接收塔的顶部，许多面定日镜根据集热器类型排列在接收塔的四周或一侧，这些定目镜自动跟踪太阳，使反射光能够精确地投射到集热器的窗口内。投射到集热器的阳光被吸收转变成热能后，便加热盘管内流动的介质产生蒸汽，蒸汽温度一般会达到650℃，其中一部分用来带动汽轮机组发电，另一部分热量则被储存在蓄热器里，以备没有阳光时发电用。

槽式太阳能热发电系统是一种中温热力发电系统。其结构紧凑，太阳能热辐射收集装置占地面积比塔式和碟式系统要小30%~50%。槽形抛物面集热装置的制造所需的构件形式不多，容易实现标准化，适合批量生产。用于聚焦太阳光的抛物面聚光器加工简单，制造成本较低，抛物面场每平方米阳光通径面积仅需11kg~18kg玻璃，耗材最少。

碟式太阳能热发电装置包括碟式聚光集热系统和热电转换系统，主要由碟式聚光镜、吸热器、热机及辅助设备组成。现代碟式太阳能热发电技术在20世纪70年代末由瑞典USAB等发起研究。