เครื่องกลั่นน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดหนึ่งคือเครื่องกลั่นน้ำพลังงานแสงอาทิตย์แบบตั้งพื้น ซึ่งคล้ายกับกับดักการควบแน่น เครื่องกลั่นน้ำพลังงานแสงอาทิตย์เป็นวิธีง่ายๆ ในการกลั่นน้ำ โดยใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนการระเหยจากดินชื้น และใช้อากาศโดยรอบเพื่อทำให้ฟิล์มควบแน่นเย็นลง เครื่องกลั่นน้ำพลังงานแสงอาทิตย์มีสองประเภทพื้นฐาน คือ แบบกล่องและแบบหลุม ในเครื่องกลั่นแบบหลุม น้ำที่ไม่บริสุทธิ์จะถูกกักเก็บไว้ด้านนอกตัวเก็บรวบรวมแสง ซึ่งจะระเหยโดยแสงแดดที่ส่องผ่านพลาสติกใส ไอน้ำบริสุทธิ์จะควบแน่นบนพื้นผิวพลาสติกด้านในที่เย็น และหยดลงมาจากจุดต่ำสุดที่มีน้ำหนักถ่วง ซึ่งจะถูกเก็บรวบรวมและนำออกไป ส่วนแบบกล่องนั้นมีความซับซ้อนกว่า หลักการพื้นฐานของการกลั่นน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์นั้นเรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากกระบวนการกลั่นเลียนแบบวิธีการที่ธรรมชาติสร้างฝน พลังงานจากแสงอาทิตย์จะให้ความร้อนแก่น้ำจนถึงจุดระเหย เมื่อน้ำระเหย ไอน้ำจะลอยขึ้นและควบแน่นบนพื้นผิวกระจกเพื่อเก็บรวบรวม กระบวนการนี้จะกำจัดสิ่งเจือปน เช่น เกลือและโลหะหนัก และกำจัดจุลินทรีย์ต่างๆ ผลลัพธ์ที่ได้คือน้ำที่สะอาดกว่าน้ำฝนที่บริสุทธิ์ที่สุด

ออสโมซิสเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น้ำไหลผ่านเยื่อจากสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่า การไหลของน้ำสามารถย้อนกลับได้หากมีการใช้แรงดันที่มากกว่าแรงดันออสโมซิสทางด้านที่มีความเข้มข้นสูงกว่า ใน ระบบการกลั่นน้ำทะเล แบบรีเวิร์สออสโมซิสแรงดันน้ำทะเลจะถูกเพิ่มขึ้นเหนือแรงดันออสโมซิสตามธรรมชาติ ทำให้น้ำบริสุทธิ์ไหลผ่านรูพรุนของเยื่อไปยังด้านน้ำจืด รีเวิร์สออสโมซิส (RO) เป็นกระบวนการกลั่นน้ำทะเลที่พบได้บ่อยที่สุดในแง่ของกำลังการผลิตที่ติดตั้ง เนื่องจากมีประสิทธิภาพด้านพลังงานที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับระบบกลั่นน้ำทะเลด้วยความร้อน แม้ว่าจะต้องมีการบำบัดน้ำล่วงหน้าอย่างกว้างขวางก็ตาม นอกจากนี้ พลังงานกลที่ใช้ไปบางส่วนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้จากน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงด้วยอุปกรณ์กู้คืนพลังงาน^{[ 1 ]}

การกลั่นน้ำทะเลด้วยระบบ RO ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นเรื่องปกติในโรงงานสาธิตเนื่องจากความเป็นโมดูลาร์และความสามารถในการปรับขนาดของทั้ง ระบบ เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) และระบบ RO การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจโดยละเอียด^{[ 3 ]}และกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพอย่างละเอียด^{[ 4 ]}ของการกลั่นน้ำทะเลด้วยระบบ RO ที่ใช้พลังงาน PV ได้ดำเนินการแล้วและรายงานผลลัพธ์ที่น่าพอใจ ข้อพิจารณาทางเศรษฐกิจและความน่าเชื่อถือเป็นความท้าทายหลักในการปรับปรุงระบบกลั่นน้ำทะเลด้วยระบบ RO ที่ใช้พลังงาน PV อย่างไรก็ตาม ต้นทุนแผง PV ที่ลดลงอย่างรวดเร็วทำให้การกลั่นน้ำทะเลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์มีความเป็นไปได้มากขึ้นเรื่อยๆ

หน่วยผลิตน้ำจืดจาก น้ำทะเลพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบมาสำหรับชุมชนห่างไกลได้รับการทดสอบในเขตดินแดน ทางเหนือของออสเตรเลียระบบ "การติดตั้งรีเวิร์สออสโมซิสพลังงานแสงอาทิตย์" (ROSI) ใช้การกรองเมมเบ รนเพื่อให้ได้น้ำดื่มที่สะอาดและเชื่อถือได้จากแหล่งต่างๆ เช่น น้ำบาดาล กร่อย พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถ เอาชนะต้นทุนการดำเนินงานด้านพลังงานที่สูงและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของระบบรีเวิร์สออสโมซิสแบบดั้งเดิมได้ ROSI ยังสามารถกำจัดสารปนเปื้อนในปริมาณเล็กน้อย เช่นสารหนูและยูเรเนียมที่อาจก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพบางอย่าง และแร่ธาตุต่างๆ เช่นแคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งทำให้เกิดความกระด้างของน้ำได้^{[ 5 ]}

ดร. Andrea Schaefer หัวหน้าโครงการจาก คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยวูลลองกองกล่าวว่า ROSI มีศักยภาพที่จะนำน้ำสะอาดมาสู่ชุมชนห่างไกลทั่วประเทศออสเตรเลียที่ไม่มีน้ำประปาจากเมืองและ/หรือโครงข่ายไฟฟ้า^{[ 5 ]}

น้ำบาดาล (ซึ่งอาจมีเกลือละลายหรือสารปนเปื้อนอื่นๆ) หรือน้ำผิวดิน (ซึ่งอาจมีความขุ่น สูง หรือมีจุลินทรีย์ ) จะถูกสูบเข้าไปในถังที่มี เยื่อกรอง แบบอัลตราฟิลเทรชัน ซึ่งจะกำจัดไวรัสและแบคทีเรีย น้ำนี้เหมาะสำหรับการทำความสะอาดและอาบน้ำ ร้อยละ 10 ของน้ำนั้นจะผ่านกระบวนการนาโนฟิลเทรชันและรีเวิร์สออสโมซิสในขั้นตอนที่สองของการทำให้บริสุทธิ์ ซึ่งจะกำจัดเกลือและสารปนเปื้อนในปริมาณเล็กน้อย ทำให้ได้น้ำดื่ม แผง โซลาร์เซลล์แบบ โฟโตโวลตาอิกจะติดตามดวงอาทิตย์และจ่ายพลังงานให้กับปั๊มที่จำเป็นในการบำบัดน้ำ โดยใช้แสงแดดที่มีอยู่มากมายในพื้นที่ห่างไกลของออสเตรเลียที่ไม่มีไฟฟ้าใช้^{[ 6 ]}

พลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลตาอิกถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมในการขับเคลื่อนโรงงานผลิตน้ำจืดด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิส นักวิจัยที่ IIT Madras ได้ตรวจสอบเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์ทั้งในโหมดแบบเดี่ยวและในโหมดไฮบริด PV-ไบโอดีเซลสำหรับกำลังการผลิตตั้งแต่ 0.05 MLD ถึง 300 MLD เพื่อเป็นต้นแบบเทคโนโลยี โรงงานที่มีกำลังการผลิต 500 ลิตร/วัน ได้รับการออกแบบ ติดตั้ง และใช้งานได้ที่นั่น^{[ 7 ]}