近年来，有一些关于太阳能热泵采暖系统的研究报道。当太阳能提供的热量不足时，利用热泵从蓄热水箱甚至从太阳能集热器中提取热量和提升温度，以满足采暖要求。然而如果整个系统的热量都来自太阳能集热器，则采用热泵不可能有效地增加系统获取的总热量。因此，尽管据称该种系统的热泵可以获得很高的性能系数（COP），但与辅助的直接电加热相比，系统实质上可增加的热量非常有限。采用独立的空气源热泵或其他形式的热泵作为太阳能采暖热水的辅助热源，在太阳能热水温度过低时补充加热，将比这种从太阳能集热器中提取热量的热泵具有更高的能量利用率。所以，在一般情况下不应该提倡和使用这种“太阳能热泵采暖”方式。
太阳能空调指利用太阳能产生热能，再把热能转化为空调冷量或对空气进行除湿的方式。太阳能空调系统的技术关键是实现高效的能量转换，并且能有效的蓄存能量，在没有太阳能时也能继续维持建筑的空调环境。
太阳能的能量转换为空调用冷水可通过吸收式制冷机或吸附式制冷机实现。当太阳能集热温度在90℃以下时，吸收式制冷机或吸附式制冷机的热量－冷量转换效率一般仅为0.5～0.8。能量利用率较低，导致需要太阳能集热器面积大，系统需要的投资高。吸收式制冷机只能通过储存冷水的方式蓄能，因此蓄能能力差。而吸附式制冷机可以直接通过吸附材料以化学势的形式储存太阳能，因此具有很好的蓄能能力。
由于电动压缩制冷的电－冷转换系数是4～6，如果利用太阳能光伏发电，当集热器上接受的热量转换为电能的转换效率为10％时，则采用“太阳－电－制冷”方式，按照集热器面上得到的太阳能热量计算，制冷效率可达0.4～0.6。而如果采用太阳能制冷，集热器效率为80％，则制冷效率也只有0.4～0.6, 这两条技术路线效果相当。
为提高吸收式制冷的效率，希望提高太阳能产热热能的温度。为此，目前有聚焦式太阳能集热器，产生150℃左右的高温热源，从而驱动双效吸收机，热量－冷量的转换效率可达1.2～1.3。这使得太阳能制冷总效率提高近80％，但由于聚焦式系统投资高、系统复杂，因此要真正使其能够大规模应用还有很多工作要做。
太阳能空调的另一条技术路线是利用太阳能产生的热量对空气进行除湿，从而实现空调。目前有利用太阳能产生的热风再生带有固体吸湿剂的转轮，从而实现对空气除湿的太阳能空调。然而综合的热量－冷量转换率也仅能在0.6左右。另一种技术就是采用溶液吸收式除湿。用太阳能热量对这种溶液吸湿剂再生，可以获得0.8以上的热量－冷量转化率。同时，可以通过储存再生后的溶液实现蓄能。由于所蓄能量的形式为化学势，因此可以获得非常高的蓄能密度。然而，经济分析表明，这些方式目前的投资回报期都在50年以上。
目前的各类太阳能空调方式和主动式采暖都存在造价高、系统和运行复杂的问题。系统一年中运行小时数是衡量太阳能系统经济性的重要指标。由于我国大部分地区空调时间短，导致系统设备全年运行时间少，从而造成设备投资的回收年限很长，按照目前的能源价格和设备材料价格计算，在这种装置的使用年限内也很难收回初投资。这是发展太阳能空调和太阳能主动式采暖时必须面对和考虑的问题。
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