太阳能海水淡化系统实际上是将太阳能利用装置和传统海水淡化装置相结合，用太阳能代替传统能源供给海水淡化所需能量，太阳能的主要利用方式有光热和光伏两种。

太阳能海水淡化可以分为直接法和间接法，直接法是将集能部分和脱盐部分结合，而间接法则分开。

直接蒸馏法中，海水在集热管内直接加热最终产生蒸汽，集热管内产生汽－水两相流动，不稳定的两相流将增加管段的流动损耗甚至造成集热管过热和选择性吸收涂层永久损坏，因此直接蒸馏法存在流动稳定性问题；间接蒸馏法中，导热流体在集热管中循环，海水在另一个不与集热器直接接触的容器内通过热交换器被加热并产生蒸汽，这种方法的缺点是导热流体难以制取并且导热流体具有燃烧和分解的潜在风险。

闪蒸海水淡化也属于蒸馏法的一种，加压的海水在集热管中被加热，然后在独立的气室中闪蒸为蒸汽，海水在集热管内由于压力较高保持单相流动，这种以海水直接作为导热流体且单相流动的方法可有效避免上述问题，因此兼具直接法和间接法优点的闪蒸技术比较适宜作为蒸馏法的研究和开发对象。

国外太阳能海水淡化技术发展已有几十年，规模较大的是2002年建成的位于希腊可再生能源中心的130t/h太阳能反渗透海水淡化工程。我国浙江省舟山市岱山县大鱼山岛于2010年建成一套5m3/d的光伏太阳能海水淡化示范工程，工程包括光伏发电系统、海水预处理、反渗透处理和系统控制等四大部分，利用“光伏效应”将太阳光辐射能转化为直流电能，再通过逆变器将直流电转换成交流电为海水淡化设备供电。