由于气凝胶材料具有优异的隔热性能和良好的透光性，因此这种材料优先被考虑应用于太阳能光热领域。如太阳能热水器的储水箱、管道和集热器的高效保温，此外还包括供热水、暖房、融雪系统、热发电系统等领域。太阳能热集热装置的高光透过率和高效保温，成为能否进一步提高太阳能装置的能源利用率和进一步提高实用普及的关键因素。在国外，将气凝胶绝热材料应用于屋面的太阳能集热器已经有过先例。此外，对气凝胶隔热及TiOxNy选择性吸收涂层的平板型太阳能集热器的各种集热系统，进行了多年性能及抗冻试验研究。集热器采用蛇形弯管式板芯设计结构，集热板表面具有选择性吸收膜TiOxNy，气凝胶镶嵌于集热板和玻璃盖板之间
气凝胶太阳能集热器的热传导和辐射损失比率比传统型稍大，而其对流损失为0，而传统型集热器的对流损失占比为29.4%，因此气凝胶集热器集热效率和传统型相比提高了14.4%。由于集热效率的提高，1.4m2的气凝胶太阳能集热器就能达到2.0m2的传统平板型太阳能集热器的集热效果，厚度也可由传统型的100mm减少到50mm。 依据日本JIS标准对该太阳能集热器单体产品进行了包括热性能在内的全部参数测试。此外由多个集热器构成的采暖、融雪、热水等多种太阳能热利用系统，在寒冷地区进行了多年试验，证明了它的抗冻性能和具有很高的实用价值。
我国是太阳能光热利用领域的大国，目前光热应用面积已占全球的76%，是整个欧美地区的4倍之多，并且每年以20%~30%的速度持续增长。气凝胶作为未来太阳能光热产品的核心技术材料，必将能促进现有光热产品的改型创新，提高产品性能及市场的普及率，促进太阳能光热市场的发展。
