Die Sonne ist wichtig für alles Leben. Sie versorgt uns mit Licht und Wärme. Wenn Sonnenstrahlen auf einen Gegenstand treffen, verändert er sich. Er nimmt die Wärmeenergie auf und speichert sie je nach seiner Speicherfähigkeit. Schwere und dichte Stoffe speichern viel Sonnenenergie in Form von Wärme, leichte Baustoffe speichern wenig. 
Eine besondere Rolle spielen Glasflächen. Die Sonnenenergie wandelt sich beim Übergang durch eine Glasfläche in Wärmeenergie um. Bei Gewächshäusern kann man das sehr gut erleben. Damit kann Sonnenenergie direkt genutzt werden. Das ist, wie gesagt, wichtig.
Es kann aber auch lästig sein, wenn zu viel Wärmeenergie durch die Sonneneinstrahlung da ist. Dann ist es tagsüber zu heiß und abends, wenn die Sonne untergegangen ist, zu kalt. Es gibt schon seit längerer Zeit Möglichkeiten, die Sonnenenergie zu den Zeiten zur Wärmegewinnung in Gebäuden nutzbar zu machen, in denen keine direkte Sonneneinstrahlung mehr vorhanden ist. 

Félix Trombe, ein französischer Ingenieur, entwickelte eine massive Speicherwand, die außen dunkel ist, um möglichst wenig Sonnenstrahlen zu reflektieren. Vor dieser Wand wird eine Glas- oder Kunststoffschicht installiert, um die Sonnenenergie in Wärmeenergie umzuwandeln und die Konstruktion klimatechnisch zu stabilisieren. Die Wand wird von der Sonne tagsüber erwärmt und speichert die Wärmeenergie. Abends gibt sie die Wärme an den Innenraum ab. Durch diese Phasenverschiebung steht die Wärme in den kühlen Abendstunden zur Verfügung, während sie tagsüber in der Wand gespeichert wird und nicht in den Raum gelangt. 
Das System der Trombe-Wand wurde in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts erstmals erprobt und seitdem immer weiterentwickelt. Mittlerweile gibt es Kühlsysteme, die als Konvektionskühlung ausgelegt sind, und Wasser-Trombewände, die höhere Speicherkapazität aufweisen als Beton- oder Ziegelwände.

Wärmedämmung soll nach Möglichkeit den Wärmeverlust eines Gebäudes oder Bauteiles verhindern. Dass Wärmedämmung auch zur Energiegewinnung nutzbar gemacht werden kann, ist vielen unbekannt. Wenn man lichtdurchlässige Materialien mit guter Wärmedämmung verwendet, wird die Sonnenenergie durch die Dämmung hindurch geleitet. Hinter der Dämmschicht wird, wie bei der Trombe-Wand, eine schwarze Absorberfläche als Speicherwand aufgeheizt. Die Wärme wird zeitversetzt nach innen abgegeben. Den größten Effekt bringt die Transparente Wärmedämmung (TWD) genau dann, wann man ihn am meisten braucht: im Winter, wenn die Sonne tief steht und möglichst senkrecht auf die Dämmung auftrifft.

Bei beiden Systemen werden Wandmaterialien mit einer hohen Rohdichte wie Beton, Kalksandstein o.ä. eingesetzt. Damit kann die Wärmeabgabe gesteuert werden. Eine andere Steuerung ist kaum möglich.
Die Speicherwände wirken als Wandheizungen, was eine sehr angenehme Form der Raumerwärmung ist. Die Energiegewinne können bei 100kWh pro Quadratmeter Wandfläche und Jahr liegen, was ca. 10 l Heizöl pro Quadratmeter Wandfläche und Jahr entspricht.
Transparente Wärmedämmung kann auch für die Streuung und Lenkung von natürlichem Tageslicht in Räumen, beispielsweise Großraumbüros, eingesetzt werden.