Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια, που ονομάζεται επίσης ηλιακή θερμική, είναι ένα μέσο συλλογής ηλιακής ενέργειας που διαφέρει από τη χρήση φωτοβολταϊκών (PV) πάνελ. Αντί να μετατρέπει απευθείας την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως στα φωτοβολταϊκά πάνελ, η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια συγκεντρώνει το ηλιακό φως σε ένα σχετικά μικρό σημείο, το οποίο θερμαίνει ένα μέσο. Η θερμότητα από το μέσο είτε μεταφέρεται απευθείας στον στόχο που πρόκειται να θερμανθεί, όπως μια πισίνα, είτε συνδέεται με μια γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Σε αντίθεση με τα εμπορικά φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία έχουν απόδοση περίπου 17-19%, η απόδοση της συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας κυμαίνεται από 40-60%. Υπάρχουν τρεις τύποι συσκευών συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας — συσκευές χαμηλής θερμοκρασίας (χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση πισινών), συσκευές μέσης θερμοκρασίας (χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση νερού για εμπορική ή οικιακή χρήση) και συσκευές υψηλής θερμοκρασίας (χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας).
Η συμπυκνωμένη ηλιακή ενέργεια είναι φθηνότερη από τα ηλιακά πάνελ, καθώς αποτελείται κυρίως από καθρέφτες για τη συγκέντρωση των ακτίνων του ήλιου, παρά από φωτοβολταϊκά, ένα ηλεκτρονικό σύστημα που απαιτεί πυρίτιο υψηλής καθαρότητας για την παραγωγή. Και τα δύο πρέπει να καθαρίζονται τακτικά, διαφορετικά χάνουν την ισχύ που παράγουν ενέργεια.
Τα τελευταία χρόνια έχουν κατασκευαστεί αρκετοί σταθμοί συγκέντρωσης ηλιακής ενέργειας μεγάλης κλίμακας. Η SEGS (Solar Energy Generating Systems), μια ηλιακή θερμική μονάδα που διαχειρίζεται η ισραηλινή εταιρεία Solel, καλύπτει 1000 στρέμματα. Το μεγαλύτερο ηλιακό εργοστάσιο οποιουδήποτε είδους, αυτό το εργοστάσιο παράγει το 90% της συνολικής εμπορικά διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας — 354 μεγαβάτ, περίπου το 1/6 του μεγάλου πυρηνικού σταθμού και περίπου το 1.5% του φράγματος Three Gorges, του μεγαλύτερου σταθμού παραγωγής ενέργειας στον κόσμο κάθε είδους. Στο εργοστάσιο της Solel, οι καθρέφτες συγκεντρώνουν την ηλιακή ενέργεια σε σωλήνες γεμάτους με λάδι, οι οποίοι θερμαίνονται για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Το 2006, περίπου 21 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια συγκεντρωμένων συστημάτων ηλιακής ενέργειας κατασκευάστηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες, 16 εκατομμύρια από αυτά είναι η ποικιλία χαμηλής θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται για τη φθηνή θέρμανση πισινών. Αυτά χρησιμοποιούν είτε ζεστό νερό είτε αέρα ως μέσο για τη μεταφορά θερμότητας.
Ο όρος «συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια» συνδέεται συχνότερα με ηλιακούς θερμικούς συλλέκτες υψηλής θερμοκρασίας, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται στο εργοστάσιο του Solel. Αυτοί χρησιμοποιούν τουρμπίνες ατμού ή αερίου για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από υπερθερμασμένο ρευστό.