
Особливістю вакуумних колекторів (див. малюнок 2) є використання вакууму в якості ефективного теплоізолятору. Вакуум підтримується між зовнішнім покриттям із скла і теплопоглинаючим шаром. Завдяки вакууму мінімізуються теплові втрати і різко знижується залежність ККД колектора від різниці температур - температури колектора та температури зовнішнього повітря.
Конструктивно вакуумні колектори можуть бути трубчастими, з окремих герметичних труб, і плоскими, у цьому випадку вакуум підтримується за допомогою спеціальних насосів. Найбільш поширеними є трубчасті вакуумні колектори. На малюнку 3 представлена конструкція трубчастого сонячного колектора.

Для даних колекторів характерний так званий дзеркальний ефект, завдяки якому зменшується залежність тепловіддачі колектора від висоти сонця (див. малюнок 4). Це сприяє вирівнюванню теплової потужності колектора як протягом дня, так і протягом року, що є суттєвою перевагою такого типу колекторів.
Переваги:
- Високий ККД протягом усього року;
- Максимальний ККД в зимовий період.
Недоліки:
- Більш висока вартість;
- Більша вага і габаритні розміри в порівнянні з іншими типами колекторів;
- Знижена ефективність роботи в зимовий період в кліматичних умовах України внаслідок можливого утворення інея і випадання снігу.
- Низька надійність: колектор може пошкодити град, поступове зникнення вакууму в деяких з трубок.