太阳能是地球上一切能量的主要来源，也是一种无污染的、安全的、无穷无尽的自然能源。在能源和环境形势日益严峻的今天，太阳能作为一种具有代表性的新能源，被认为是21世纪以后人类可期待的、最有希望的能源，并得到了越来越广泛的重视。太阳能热水器因其节能、环保的优势在我国得到了迅猛发展。2003年全国太阳能热水器保有量达4000万m ，其产销量和安装面积居世界第一。但是，太阳能本身所固有的低密度、不稳定性和间断生等缺点，加上太阳能集热器件与建筑结构不匹配等突出问题，大大限制了其规模化的开发和利用。常规的太阳能热水器受气候条件影响较大，在热水需求量最大的冬天，太阳所辐射的能量比夏天少得多，导致热量供需成为固有矛盾；由于太阳低沉而减弱的太阳辐射，进一步受到大雾迷漫、连日阴雨等天气因素的影响，因此地面上所能得到的辐射能量是极其有限的；受建筑结构影响，太阳能热水器的安装也有一定限制，购买成本及维护成本均较高。