Die in den Morgen –und Abendstunden mit geringerem Sonnenschein liegenden Spitzenwerten des Warmwasserverbrauchs stimmen zeitlich nicht mit dem höchsten solaren Energieangebot in der Mittagszeit überein. Auch bei Anlagen mit Heizungsunterstützung wird z.B. in den Übergangszeiten die meiste Heizenergie erst ab dem späten Nachmittag benötigt. Neben der Bevorratung hat ein Solarspeicher also die Aufgabe, zwischen Angebot und Nachfrage auszugleichen. Nach dem Verwendungszweck lassen sich Solarspeicher einteilen in:
Von den zahlreichen unterschiedlichen Speicherarten soll im Folgenden beispielhaft der bivalente Solarspeicher dargestellt werden. Der bivalente Speicher verfügt über zwei Wärmetauscher, mit denen das Wasser auf zwei verschiedene Arten (bivalent) erwärmt werden kann. Im unteren Bereich liegt der Sole-Wärmetauscher, mit dessen Hilfe das Wasser bei Sonnenschein erwärmt wird und im oberen Bereich liegt der Heizkreis-Wärmetauscher, mit dessen Hilfe z.B. bei mehreren trüben Tagen nachgeheizt werden kann.
Solarspeicher haben meist eine schlanke zylindrische Form, damit sich im Innerem leicht eine gleichmäßige Wärmeschichtung des Wassers einstellt. Selbst wenn das Wasser aus dem oberen Bereich des Speichers entnommen wird, verschieben sich durch das von unten nachfließende Kaltwasser zwar die einzelnen Wärmeschichten mit ihren unterschiedlichen Wassertemperaturen, doch da das zufließende Kaltwasser schwerer ist als das über ihm liegende wärmere Wasser, bleibt es fast ausschließlich im unteren Speicherbereich. Die unerwünschte Durchmischung ist somit weitgehend ausgeschlossen. Mithilfe einer Prallplatte am Kaltwassereingang oder durch eine spezielle Rohrführung kann ein Durchmischen zusätzlich verhindert werden. Im oberen Speicherbereich bleibt also auch bei großer Wasserentnahme eine Wärmeschicht mit nutzbaren Temperaturen erhalten, sodass nur selten nachgeheizt werden muss.