原理
太陽能竈的鏡面設計，大都采用旋轉抛物面的聚光原理。在數學上若抛物線繞主軸旋轉一周，所得的面，即稱為“旋轉抛物面”。若有一束平行光沿主軸射向這個抛物面，遇到抛物面的反光，則光線都會集中反射到 定點的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作為太陽竈使用，要求在鍋底形成一個焦面，才能達到加熱的目的。換言之，它并不要求嚴格地将陽光聚集到一個點上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之後，我們就不難研究聚光器的聚光比，它是決定聚光式太陽竈的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面積/焦面面積。采光面積是指太陽竈在使用時反射鏡面陽光的有效投影面積。根據我國推廣太陽竈的經驗，設計一個700～1200瓦功率的聚光式太陽竈，通常采光面積約為1．5～2.0平方米。個别大型蒸汽太陽竈也是聚光式太陽竈，但其采光面積較大，有的要在5平方米以上。
旋轉抛物面聚光鏡是按照陽光從主軸線方向入射，所以往往在通過焦點上的鍋具時會留下一個陰影，這就要減少陽光的反射，直接影響太陽竈的功率。我國大部分太陽竈的設計均采用了偏軸聚焦原理。
聚光式太陽竈除采用旋轉抛物面反射鏡外，還有将抛物面分割成若幹段的反射鏡，光學上稱之為菲涅耳鏡，也有把菲涅耳鏡做成連續的螺旋式反光帶片，俗稱“蚊香式太陽竈”。這類竈型都是可折疊的便攜式太陽竈。 聚光式太陽竈的鏡面，有用玻璃整體熱彎成型，也有用普通玻璃鏡片碎塊粘貼在設計好的底闆上，或者用高反光率的鍍鋁滌綸薄膜裱糊在底闆上。底闆可用水泥制成，或用鐵皮、鈣塑材料等加工成型。也可直接用鋁闆抛光并塗以防氧化劑制成反光鏡。聚光式太陽竈的架體用金屬管材彎制，鍋架高度應适中要便于操作，鏡面仰角可靈活調節。為了移動方便，也可在架底安裝兩個小輪，但必須保證竈體的穩定性。在有風的地方，太陽竈要能抗風不倒。可在鍋底部位加裝防風罩，以減少鍋底因受風的影響而功率下降。有的太陽竈裝有自動跟蹤 太陽的跟蹤器，但是一般認為這隻會增加整竈的造價。中國農村推廣的一些聚光式太陽竈。大部分為水泥殼體加玻璃鏡面，造價低，便于就地制作，但不利于工業化生産和運輸。
種類
第一種：室外太陽竈
這種太陽竈隻能用于室外燒水做飯，在70年代由各地方政府推廣。其優點是能獲得太陽能高溫，節省燃料。其制作成本适合當時農民的生活水平，其缺點是人工操作，極為不便。一般僅用手工操作，隻能在室外做飯，負重低，可以滿足個人家庭生活部分的需要。由于造價特别低廉，這種太陽竈如今在許多地方仍在使用。
第二種：菲涅爾透鏡聚焦
其優點極為明顯，聚焦精度高。為片狀塑性材料，輕便，性能好。是當今太陽能聚焦最好的方式之一，主要用于太陽能發電。但其缺點是造價十分昂貴，技術要求精度高，在我國能生産大型菲涅爾透鏡的廠家基本沒有，即使個别能生産的，其産品也全部轉為出口。且造價十分昂貴，一個一平方以内的菲涅爾透鏡售價約一千多元，即使在國外，一個兩平方的菲涅爾透鏡約六千多元。由于成本極高，使用者往往望而卻步，這使我國菲涅爾透鏡生産廠家的生産能力因價格和消費市場而受到了抑制。
第三種：固定焦點太陽能竈
固定焦點太陽能竈是由我國科學工作者經過十多年的研制而開發的一種新型太陽能竈。其特點是将聚光集熱與蓄熱儲能分為兩個不同部分，将聚光結構在自動跟蹤器的引導下使鍋形聚光器始終對準陽光并沿着地軸方向反射到集熱儲能器的靶心上。并将獲得的高能光熱轉換到集熱器上。
其優點是由于集熱和聚光分為兩個不同體，因此聚光方便,使用動力小，費用低，而儲能部分在其靶心上，所以其重量體積不受限制，因而這種固定焦點太陽能竈可以用于集體食堂、高溫集熱、熱水工程、海水淡化及太陽能發電。該技術已領先于世界前列。也是我國科學工作者對太陽能利用做出的新貢獻。
此外，我國太陽能專家又研制出一種模塊式太陽能發電系統，它可以進行集約化生産，生産能力不受限制，加工方便，成本低廉，效能高。一個組件就可以發出一個千瓦的電能，支持任何發電系統，這是其它太陽能發電系統性價比所無法比拟的，這必将為我國太陽能産業的發展起到促進的作用。
工藝流程
太陽竈的竈體是太陽竈最重要的組成部分。它可以用有機的、無機的，金屬的或者非金屬材料制作。我國所擁有的大陽竈，絕大多數是菱苦土竈體、水泥砂漿或鑄鐵竈體。而其它材料的竈體卻由于種種原因沒有得到廣泛應用。
在農村批量生産太陽竈，可以采用菱苦土或水泥砂漿制作竈體。步驟是這樣的：
1．制作模型。為了保證太陽能竈竈體的凹面是旋轉抛物面，竈體應該在具有抛物面凸面的模型上制作。模型表面的旋轉抛物面形狀是用有抛物線刃口的刮闆刊出來的。
刮闆一般用金屬闆制做。首先在坐标紙上精确地畫出焦距為750或800毫米的抛物線，抛物線的橫坐标一般取1200毫米左右。然後在鋼闆上畫出同樣的，抛物線，切割出刮闆的凹形刃口，經過仔細打磨并與坐标紙上的抛物線進行比對，最後固定在一條金屬軸上，一方面使它的因形刃口與坐标紙上的抛物線貼合，同時，軸的中心線與坐标紙上的抛物線的縱坐标重合。需要強調的是，制作刮闆是保證太陽竈質量最關鍵的一步，必須認真仔細。
太陽竈模型一般用混凝土制做。模型表面用具有抛物線刃口的刮闆竣轉刮制而成。具體做法是：在地面上畫出一個直徑為2.4厘米（假定我們準備生産的太陽竈，其截光面積為2平方米〕的圓，周圍用磚或石頭砌成20厘米高的牆、中間填土夯實，同時在土裡埋好用于支撐刮闆軸的支架，在突起的土堆上面糊5厘米厚的草泥，待草泥基本幹燥後、上面覆蓋50毫米厚的100号混凝土，架好刮闆，使其刃口與混凝土表面之間有15至20毫米的間隙，随後在混凝土上抹150号水泥砂漿，旋轉刮闆把砂漿刮勻，然後用泥刀趕壓。在砂漿表面上還需要上一層素灰漿。上漿前把刮闆提起少許，擦淨刃口上的沙粒，調整刮闆，使其刃口距離砂漿表面大約5毫米，待砂漿表面略幹，在砂漿表面澆一層素灰漿。具體做法是：把素灰漿澆到刮闆的根部(也就是凸模的頂部〕，在均勻而緩慢地轉動刮闆的同時，輕輕敲打刮闆，使灰漿順暢地流到摸型的邊緣。模型上澆滿灰漿後，提起刮闆，對摸型進行養護。養護時間一般需要10至15天，在澆灰漿的過程中，由于刮闆的振動，可能會在模型表面形成徑向型波紋。養護完畢，需要用砂紙模型表面上的波紋輕輕磨光，以保證模型表面光滑。
2．畫線及制作圍框。太陽竈的模型表面就是一個旋轉抛物面凸面，制作太陽竈的竈體隻需要這個表面的一部分。在不同地區，根據對太陽竈功能的不同要求，太陽竈竈體可能設計成不同形狀和大小。這就需要根據設計在模型表面畫出太陽竈竈體的輪廓線。在太陽竈設計中，一般隻給出竈體的投影形狀，那麼，在模型上畫竈體的實際輪廓線的時候，就需要使輪廓線在地面上的投影盡可能接近設計的形狀、大小。同時，要在模型上标出預埋件和開孔的位置。太陽竈竈體的中部需要預留一個長方形孔，以适應太陽竈進行仰角角調節的需要。孔的寬度一般為50毫米、長度應該與太陽竈仰角調節的角度相适應。如果根據設計需要在竈件内配筋，也應該畫出配筋走向。
由于模型的表面為光滑的凸面，制作竈體的材料是水泥砂漿或菱苦土，因而需要按照輪廓線制作圍框。圍框一般用扁鐵或角鐵制作，高度為30至50毫米。
3．搗制竈體。水泥砂漿竈體一般刷成溥殼加肋結構。薄殼部分厚度15至20毫米，邊緣及肋部分厚度為30至40毫米。加肋部分需配筋，薄殼部分需加玻璃纖維。
菱苦土竈體所需材料主要為氧化美、氯化鎂，它們之間的比例大約為4比3，還可以加入8%一10%的鋸末、15%一18%的細綿沙，或者其他填充物。此外為了保證竈體有足夠的強度；開減少脆裂，還需加入0.3%一0.5%左右的磷酸三鈉作為增強劑。在配料時，氧化鎂溶液的濃度應該根據氣濕的高低掌握在26至28波美度，氣溫低時濃度高一些。
搗制竈體的過程是這樣的：首先在凸模上薄薄地抹上一層廢機油（或鋪上一層塑料薄膜，注意把嚴重折疊的部分剪開〕把圍框、預埋件、預留孔木塊定好位置，布好筋，就可以将攪拌均勻的料撒在圍框内，用白木闆均勻、拍實，然後在表面苦上薄膜就可以進入養護階段。菱苦土材料需要養護3天，水泥砂漿需要養護7天，然後就可以起摸。竈體起模後，凹面朝上；下面适當地墊上支撐物，繼續養護10至15天，便可以粘貼反光材料。
一個合格的竈體，應當形狀規整、尺寸準确、薄厚均白、沒有斑疤和裂紋，輕輕敲擊時聲音清脆，從各個方向搬動時都不發生變形。
4．粘貼反光材料。太陽能竈反光材料可以用2最毫米厚的鍍鋁玻璃鏡片，也可以用鍍鋁聚酯薄膜。用玻璃鏡片時，需要裁成40毫米見方的小塊。粘結劑可以是乳膠或乳化瀝青。用鍍鋁薄膜時，以把它裁成100毫米寬的條，直接粘貼。薄膜背後的壓敏就是粘結劑。
粘貼反光材料之前，需要把竈體的凹表面上可能存在的小孔填平，打磨光滑，擦去粉塵。在粘貼反光材料的時候，鏡片之間要均勻過渡、鏡片與竈體間要緊密貼合，以保證反光材料表面盡可能接近旋轉抛物面。在粘貼鏡片過程中，應該使粘結劑擠滿鏡片之間的縫隙。貼完鏡片以後，需要在太陽竈整個反光表面撒上一些幹燥水泥(或氧化鎂粉)，均勻塗抹，使水泥(或氧化鎂粉)填入鏡片之間不可避免的縫隙中。
