太阳能集热器顾名思义是一种集热装置，是太阳能热利用系统的核心部件，太阳能集热器吸收太阳辐射的光，产生很大的热能，提供源源不断的动力，它就好比人的“心脏”，心脏一旦停止跳动，人就无法生活，那么太阳能集热器一旦损坏，这些热水系统也会失去活力。不同的热水系统所用的太阳能集热器是不一样的。
在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。由于用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。
集热器外型有天平板的，有真空管的，它们都有专门的吸热装置，吸收太阳能辐射，转化成热能，再将热能传递给水(水只是传热工质的一种，其他还有蒸馏水和气体等)从而使水温度不断升高，得到想用的热水。
集热器根据温度的不同，分为低温、中温、高温，太阳能集热器属于低温型的。当然不同的标准有不同的分类，比如，还有跟踪集热器和非跟踪集热器，它是根据集热器是否全天围绕太阳运动分成的。
效率比较高的集热器由收集和吸收装置组成。阳光由不同波长的可见光和不可见光组成，不同物质和不同颜色对不同波长的光的吸收和反射能力是不一样的。黑颜色吸收阳光的能力最强，因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射阳光的能力最强，因而夏季的衬衫多是淡色或白色的。因此利用黑颜色可以聚热。让平行的阳光通过聚焦透镜聚集在一点、一条线或一个小的面积上，也可以达到集热的目的。纸在阳光照射下，不管阳光多么强，哪怕是在炎热的夏天，也不会被阳光点燃。但是，若利用集光器，把阳光聚集在纸上，就能将纸点燃。
集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反射镜等几种类型。
平板集热器一般用于太阳能热水器等。聚光集热器可使阳光聚焦获得高温，焦点可以是点状或线状，用于太阳能电站、房屋的采暖（暖气）和空调（冷气）、太阳炉等。按聚光镜构造有“菲涅尔”透镜、抛物面镜和定日镜。
平面反射镜用于塔式太阳能电站，有跟踪设备，一般和抛物面镜联合使用。平面镜把阳光集中反射在抛物面镜上，抛物面镜使其聚焦。
太阳能集热器采用光折射原理（费聂耳透镜原理）其特点在于将环形的费聂耳透镜改变成直线型。这样原来的聚焦点就变成了一条线。这条经聚焦的光线具有更高的温度，可以使被照射的物体产生高温。由透镜的受光面宽窄可以决定其聚焦光线的最高温度。
如果我们舍弃集热器两端的一些能量，这个集热器只需一个自由度的控制。
该透镜是用透明的塑料材料制成，厚度只有2—3毫米。成型工艺性好，适于大批量生产。比传统的抛物线反射镜从制造工艺到制造成本有着绝对的优势。预计它将是下一代太阳能集热器的主要发展方向。
此外，这个聚光板还可以用在光伏太阳能电池上，采用数倍聚光的光伏发电系统可以在同样
