太阳能烟囱发电系统由太阳能集热棚、太阳能烟囱和涡轮机发电机组3个基本部分所构成(图1}。太阳能集热棚建在一块太阳辐照强、绝热性能比较好的土地上;集热棚和地面有一定间隙，可以让周围空气进入系统;集热棚中间离地面一定距离处装着烟囱，在烟囱底部装有涡轮机。太阳光照射集热棚，集热棚下面的土地吸收透过覆盖层的太阳辐射能，并加热土地和集热极覆盖层之间的空气，使集热棚内空气温度升高，密度下降，并沿着烟囱上升，集热棚周围的冷空气进入系统，从而形成空气循环流动。由于集热棚内的空间足够大，当集热棚内的空气流到达烟囱底部的时候，在烟囱内将形成强大的气流，利用这股强大的气流推动装在烟囱底部的涡轮机，带动发电机发电。在空气流动过程中，产生了3个能量转换过程。首先空气被加热，太阳能转化为空气内能;由于空气在烟囱内的上升流动，内能转变为动能;当空气流到涡轮机时，气流推动涡轮机转子转动，动能又转化成我们所需 。

太阳能烟囱发电技术中的一个重要因素是集热棚表面的覆盖层，而覆盖层的花费将占到整个安装费用的45 %。目前覆盖层所使用的材料能用到5一7年，但有关专家期望能够通过改进把覆盖层的使用寿命提高到20年。