יחידת התפלה מונעת סולארית, מכשיר ההופך מי מלח למי שתייה על ידי הסבת אנרגיית השמש לחום, באופן ישיר או עקיף, כדי להניע את תהליך ההתפלה. התפלה סולארית מחקה את מחזור המים הטבעי של כדור הארץ (התהליך שמייצר גשמים) והוא נהוג על ידי בני אדם כתהליך טיפול מים אדיר מאז ימי היוונים הקדומים.
העיצוב של יחידה ישירה או פאסיבית, המכונה באופן כללי "סטילס סולארי", יכול להיות די פשוט ולא יקר. מי המלח ביחידת ההתפלה מחוממים על ידי השמש, וממיר את הנוזל לאדי מים (גז). בזמן שהוא מחומם, אדי המים עולה לראש היחידה, נאספת על המכסה הפנימי ומתמצאת בחזרה לנוזל כמים מתוקים במיכל איסוף נפרד. המלח אינו יכול להשתנות לגז, ולכן הוא נשאר ביחידה המקורית. התפלה סולארית ישירה עובדת היטב לטיהור אך, בגלל טמפרטורת ההפעלה הנמוכה של היחידה, אינה מייצרת הרבה מים ליום. כמות מי השתייה המיוצרים ביחידת התפלה ישירה פרופורציונלית לשטח הפנים של המכשיר. תפוקת המים המתוקים היומית למטר שטח מרובע היא בדרך כלל 2 עד 3 ליטר (בערך 0.5 עד 0.8 גלון), תלוי בעיצוב השמש עדיין. עם זאת, העיצוב הקל להפעלה בדרך כלל הופך אותו לאידיאלי לצרכים בקנה מידה קטן של משפחות באזורים מרוחקים, מכיוון שהאדם הממוצע זקוק לשני ליטר מים ליום כדי לשרוד. התהליך מונע אך ורק על ידי אנרגיה סולארית, כך שתנאי מזג האוויר ועוצמת השמש משתנה (עקב תנוחתה של השמש לאורך היום) יכולים להשפיע לרעה על היעילות.
התפוקה מיחידת התפלת מים ישירה נמוכה מכדי להיות מועסקת בפעולה מסחרית. לכן, יש להשתמש בשיטות התפלה סולארית עקיפה כדי להגדיל את ייצור המים המתוקים. התפלה סולארית עקיפה משלבת שתי טכנולוגיות שונות: איסוף אנרגיה סולארית (באמצעות לוחות פוטו-וולטאיים) משולב בשיטת התפלה מוכחת כמו זיקוק רב-שלבי (MSF), אידוי אפקטים מרובים (MEE) או אוסמוזה הפוכה (RO). הפעלת אנרגיה סולארית מתחדשת כמקור חום משלים יכולה לסייע בחיסול צריכת האנרגיה של דלקים מאובנים, הפחתה משמעותית של עלויות התפעול והפיכתם של מתקני התפלה מסחריים.
חלק קטן מהמים המתוקים המיוצרים ברחבי העולם באמצעות התפלה משתמש באנרגיה סולארית. ככל שהביקוש למים מתוקים גדל וההתקדמות בטכנולוגיית השמש (כמו מערכות אחסון פוטו-וולטאיות מרוכזות גבוהה ואנרגיה תרמית) הופכות לביצוע מבחינה מסחרית, סביר להניח כי מתקני התפלה סולאריים נפוצים יותר.
