Um coletor solar é um dispositivo usado para capturar a energia térmica do sol e convertê-la em uma forma mais facilmente utilizável por humanos. Ao contrário de uma célula fotovoltaica, um coletor solar é relativamente de baixa tecnologia e pode ser criado e instalado por um custo muito baixo. O tipo mais básico de coletor solar envolve algum tipo de meio líquido que é aquecido pelos raios do sol e depois transportado para distribuir o calor em outro lugar.
Uma forma simples de coletor solar pode ser vista deixando um grande recipiente preto cheio de água do lado de fora, sob o sol quente. Depois de apenas algumas horas, a água dentro do recipiente terá absorvido grande parte da energia do sol e estará muito quente. Essa água quente pode ser usada para uma finalidade simples, como tomar um banho, encher uma bolsa de água quente para aquecer um saco de dormir ou alguma outra forma de distribuição de calor. Coletores mais complexos pegam esse conceito básico e o expandem, tornando a coleta de calor mais eficiente e a distribuição de calor mais dinâmica.
Uma das principais maneiras de tornar um coletor solar mais eficiente é usar um meio de transporte diferente daquele que está sendo aquecido. Embora a água seja um meio perfeitamente utilizável, muitas pessoas preferem usar algo diferente, dependendo da situação ambiental. Em regiões onde as temperaturas caem abaixo de zero, por exemplo, uma solução anticongelante pode ser usada em vez de água para evitar que tubos ou placas rachem. O glicol também é freqüentemente usado como meio de aquecimento, pois pode ser mais conveniente de manusear e é mais viscoso do que a água, mas permanece um excelente retentor de calor.
Freqüentemente, um coletor solar usa uma tubulação para empurrar a água para aquecê-la mais rapidamente. Esses tubos geralmente serão feitos de algo que seja um forte condutor térmico, como cobre, e serão colocados para frente e para trás em uma superfície para fazer o melhor uso do espaço. A água será forçada através dos canos para aquecer sob o sol e, quando estiver quente o suficiente, será direcionada para um reservatório ou diretamente para uma aplicação onde o calor pode ser usado.
Um lugar onde os coletores solares são frequentemente usados é no aquecimento do interior dos edifícios, geralmente através da passagem de tubos pelos pisos. A água pode ser aquecida pelo sol e então forçada através de canos embutidos em um piso de laje de pedra, onde o calor é irradiado para aquecer a massa de ar da sala. Esta pode ser uma fonte barata e renovável de energia para aquecimento em locais com exposição solar suficiente.
Geralmente, um coletor solar é de uso sazonal, com o calor que ele absorve sendo usado em um ou dois dias, o que o torna ideal apenas durante os meses de verão na maioria dos lugares. Em alguns casos, no entanto, uma massa térmica suficiente pode tornar o armazenamento de calor viável ao longo de muitos meses. Alguns grandes complexos de apartamentos, por exemplo, começaram a experimentar o uso de milhões de galões de água como uma massa térmica que pode ser aquecida durante o verão e depois usada durante todo o inverno como fonte de aquecimento.