انرژی خورشیدی، مهمترین منبع انرژی کره زمین می باشد. از کل انرژی موجود در کره زمین، چیزی حدود 98 درصد آن را انرژی حاصل از تشعشعات خورشید، تشکیل می دهد. طراحی سیستم های خورشیدی، نیازمند شناخت خورشید، میزان تابش خورشیدی در هر محل و چگونگی گردآوری و ذخیره سازی آن می باشد. در این پایان نامه، پس از ارائه کلیاتی در مورد ساختار و فعالیت های خورشید و همچنین چگونگی تولید انرژی و نحوه انتشار آن در فضا، تابش خورشیدی در خارج و داخل جو زمین بررسی می شود. با استفاده از روش های نظری وابسته به شرایط اقلیمی، میزان تابش کلی خورشید مربوط به چندین محل در استان خوزستان، به ویژه اهواز محاسبه شده است. این میزان انرژی برای اهواز، بین 9 تا 25 مگاژول بر متر مربع در روز، تخمین زده شده است. پس از آن، انواع کلکتورهای خورشیدی به همراه کاربردهایشان تشریح شده اند. سپس روش های ذخیره انرژی خورشیدی و همچنین سیستم های گرمایش خورشیدی، مورد بررسی قرار گرفته اند. در نهایت در میان انواع کلکتورها و سیستم های ذخیره انرژی خورشیدی، با رعایت نکات بهینه سازی و همچنین با توجه به شرایط اقلیمی اهواز، کلکتور صفحه تخت و روش ذخیره ی انرژی با استفاده از سیال عامل آب یا هوا، انتخاب گردیده و سیستم گرمایش خورشیدی بهینه معرفی شده است.