光热变换是人类直接收集太阳光能量的办法。变换设备，基本上分为平板式集热器和聚光式集热器两类。前者是阳光直接射在黑色粗糙表面上变热，后者是用反射镜或透镜聚光产生热，后者是用反射镜或透镜聚光产生热，如太阳能住所。在房顶上装上太阳能到用薄铁皮制成的集热板上，集热板被晒热，光变成了热。当空气从集热板下面流过，就可以把热量带走。需求时可经过风道，送到房间里取暖。 
另一路径是光电变换。即是经过光电器件，将太阳能直接变为电能。最一般的光电器件是硅电池。其原理是硅晶资料在光的照射下开释电子，这即是光电效应。计算器、收音机、轿车，乃至人造卫星上，都用上了这种硅太阳能电池。