Unit desalinasi bertenaga surya, perangkat yang mengubah air garam menjadi air minum dengan mengubah energi matahari menjadi panas, langsung atau tidak langsung, untuk mendorong proses desalinasi. Desalinasi surya meniru siklus air alami bumi (proses yang menghasilkan curah hujan) dan telah dipraktikkan oleh manusia sebagai proses pengolahan air yang belum sempurna sejak zaman Yunani kuno.
Desain unit langsung, atau pasif, yang secara umum disebut tenaga matahari, bisa sangat sederhana dan murah. Air garam di unit desalinasi dipanaskan oleh Matahari, mengubah cairan menjadi uap air (gas). Saat dipanaskan, uap air naik ke bagian atas unit, mengumpul pada tutup bagian dalam, dan mengembun kembali menjadi cairan sebagai air segar dalam wadah pengumpulan terpisah. Garam tidak dapat berubah menjadi gas dan, oleh karena itu, tetap berada dalam unit aslinya. Desalinasi matahari langsung bekerja dengan baik untuk pemurnian tetapi, karena suhu operasi unit yang rendah, tidak menghasilkan banyak air per hari. Jumlah air minum yang diproduksi di unit desalinasi langsung sebanding dengan luas permukaan perangkat. Output air tawar harian per meter persegi luas biasanya 2 hingga 3 liter (sekitar 0,5 hingga 0,8 galon), tergantung pada desain solar diam. Namun, desain yang mudah dioperasikan membuatnya ideal untuk kebutuhan skala kecil keluarga di daerah terpencil, karena rata-rata orang membutuhkan sekitar dua liter air per hari untuk bertahan hidup. Proses ini semata-mata didorong oleh energi matahari, sehingga kondisi cuaca dan intensitas matahari variabel (karena posisi matahari yang bergeser sepanjang hari) dapat berdampak negatif terhadap efisiensi.
Output dari unit desalinasi matahari langsung terlalu rendah untuk digunakan dalam operasi komersial. Oleh karena itu, metode desalinasi surya tidak langsung harus digunakan untuk meningkatkan produksi air tawar. Desalinasi matahari tidak langsung menggabungkan dua teknologi yang berbeda: pengumpulan energi surya (melalui penggunaan panel fotovoltaik) digabungkan dengan metode desalinasi yang terbukti seperti distilasi multistage flash (MSF), penguapan multi efek (MEE), atau reverse osmosis (RO). Menggunakan energi surya terbarukan sebagai sumber panas tambahan dapat membantu menghilangkan konsumsi energi bahan bakar fosil, secara signifikan mengurangi biaya operasi dan membuat pabrik desalinasi komersial layak.
Sebagian kecil dari air tawar yang diproduksi secara global melalui desalinasi menggunakan energi matahari. Ketika permintaan untuk air tawar meningkat dan kemajuan dalam teknologi surya (seperti fotovoltaik terkonsentrasi tinggi dan sistem penyimpanan energi termal) menjadi layak secara komersial, pabrik desalinasi surya cenderung menjadi lebih luas.
