Eine noch bessere Wärmedämmung und damit höhere Effizienz weisen Vakuumröhrenkollektoren auf, bei denen sich der Absorber in einem Glasrohr mit starkem Unterdruck befindet. Die Verbesserung des Wirkungsgrads macht sich besonders bei höheren Temperaturen bemerkbar.

Mit Kollektoren, die das Sonnenlicht konzentrieren, können noch höhere Temperaturen erzeugt werden. Diese müssen allerdings der Sonne nachgeführt werden und können nur die direkte Sonnenstrahlung nutzen. Da in Deutschland der nicht nutzbare diffuse Strahlungsanteil mit ca. 50% relativ hoch ist, werden konzentrierende Systeme bislang nur selten eingesetzt.

Luftkollektoren nutzen als Wärmeträgermedium Luft statt einer Flüssigkeit. Luft hat zwar eine deutlich geringere Kapazität zur Wärmeaufnahme, hat allerdings den Vorteil, dass sie nicht einfriert und keine hohen Anforderungen an die Dichtigkeit bestehen. Luftkollektoren eignen sich vor allem bei der Raumheizungsunterstützung. Mit der zunehmenden Zahl von Gebäuden mit Zu- und Abluftanlagen nehmen auch die Einsatzmöglichkeiten für Luftkollektoren zu.