太阳能储存
由于太阳能与它的应用相比较，更具有时间上的变化性，因此必须备有非太阳能的补充能量或者是将太阳能量储存起来。太阳能储存系统可分为两组，受控制的能量储存系统和自然环境储存系统。受控制的能量储存系统用尽可能集中的形式将能量通过各种形式——例如热能、化学能、机械能或者势能 （重力势能） 储存；自然环境能量储存系统通过太阳能入射到地面、空气和水中的能量来储存热能。与受控制的热能储存系统相比较，自然环境中储存系统一般是在低于用户需要的温度水平下储存热能的。
受控制热能储存可以通过潜热或显热的形式来完成。在第一种情况下，物质的状态发生改变，主要是从液态化为固态或者从固态到液态，并伴随着融化热的释放或吸收。氢氧化钠和亚硝酸钠作为熔融物质，水的重量热容量非常好，但是容积热容很差。对于小型的 （非工业性的） 储存系统，由于容积对表面积的比值不太有利，所以特别期望高的容积热容量，这样，不及混凝土或钢的。对于太阳能室内供热系统，混凝土特别适合，因为它能储存能量又可作为结构 （地板） 材料，提供稳定的并且是非常有效的 （由地面向上）室内供热。
在化学能储存中，多余的电能用来生产燃料。如果某些地区对电能需要远远低于可提供的太阳能时，该地区的太阳能或其转生能 （例如风） 就可能很富裕。在这种情况下，燃料就能比电能更为有效地分配到较远距离的地方去。这方面所有的燃料中，氢的生产困难最少，原料来源（水） 便宜，燃烧时清洁，几乎是热机最理想的燃料，还可以用氢化合物的形式，即非液态的形式有效地储存。
另一种化学能储存方式是蓄电池。它们是电瓶车能量储存的重要手段，并且是许多家庭和公用事业的供电电源，但是它们的功率和能量密度较低，只有光电化学电池才具有较高的性能，光电化学电池在有阳光时可把太阳能变为燃料储存起来，而在没有阳光时则又起着燃料电池的作用。
最后还有其它一些办法可以储存电能，例如把电能以压缩空气的方式储存，再通过燃气轮机带动发电机再还原为电能； 又如通过飞轮作为机械能储存，或者用水泵把水扬到高处的蓄水池中作为势能储存，当水再从水池倒流通过该水泵则又起着水轮机的作用驱动发电机。
自然环境能量储存就是把太阳能以热能形式储存于地面、地下水、河流、湖泊以及大气之中。要取出这些储存的能量是通过与制冷原理相同的逆过程一热泵来完成的。任何一种冷冻机都是一种热泵，它是背面式的，因为它从某一个空间取出的热量必定在另一处积累起来。热泵可以看作是周围环境的冷冻机，它的热 “背面”就是房屋供热系统。任何一幢房屋的容积与外部环境比较都是小到可以忽略的，因此，外界环境的冷却程度可忽略不计，而室内则可以热到很舒适的程度。通过热泵，太阳能可以继续被利用 （尽管是以不同的形式），并根据气候条件或多或少地减少了对其它能源的需要。与被动式太阳能供热和供冷系统一起，热泵也将成为迅速发展起来的太阳能系统之一，同时，能够显著地减少矿物能源在低温加热方面的消耗量。