現實中，理想的光譜選擇性表面並不存在。大多數光潔的純金屬表面，本身具有一定的光譜選擇性，牠們在溫度40℃時的輻射率約為0.05，陽光吸收率為0.2～0.4，其a／ε＝4～8。這與理想光譜選擇性吸收表面特性相距較遠，對太陽能利用來說顯然也不能滿足要求，因此需要採用各種表面技術，對吸收表面進行表面處理，以得到各種光譜選擇性塗層或膜。
根據用途，太陽能工程中常用的光譜選擇性表面分為以下兩類：
1．吸收—反射組合型
在光潔的金屬表面上（其發射率均很低）涂一層吸收太陽輻射能力很強、而對長波輻射透過率又很高的塗層，這種塗層與金屬表面的結合稱之為吸收—反射型光譜選擇性吸收表面。
注意，這裡所謂的吸收指的是金屬表面上的塗層能強烈地吸收太陽輻射，而反射指的是金屬基體的金屬表面對長波輻射有很強的反射能力，因而其自身的發射率較低。這裡有兩層含義，存在兩個不同的物理過程，分別由塗層和金屬表面完成。
吸收—反射組合型表面是太陽能光熱、光電轉換中普遍使用的一種光譜選擇性表面。原則上，幾乎所有的金屬都可用作基體表面，目前太陽能工程中使用最多的是銅、鎳和不鏽鋼等。薄膜塗層採用半導體材料作為吸收太陽輻射並使長波輻射透過的塗層。
（1）金屬氧化物和硫化物。金屬氧化物和硫化物是目前在太陽能光熱轉換中普遍使用的一種光譜選擇性吸收塗層。由實驗可知，厚度約為0.2～2μm的薄層金屬氧化物和硫化物具有太陽輻射吸收率和長波輻射透過率。如對鍍鎳的鋼表面進行特殊處理，可製成黑鎳塗層（鎳一鋅—硫的複合物）。鎳是良好的長波輻射的反射體，並且其自身發射率較低。其他常用塗層：銅薄層為氧化銅，鎳薄層為氧化鉻（黑鉻）。
（2）純半導體。純半導體（如硅和鍺等）能吸收太陽輻射中能量大於其帶隙能的光子，同時可透過能量較低的太陽輻射（長波部分），如硅和鍺的帶隙能分別為1.11eV（對應波長約1.12μm）和0.67eV（對應波長約1.9μm）。若與金屬基體表面組合在一起，就可以得到光譜選擇性吸收表面。
硅是太陽能光伏轉換的基礎材料，但硅表面的太陽反射率較高，一般為0.3～0.4。因此，通常硅太陽電池表面都要採用蒸鍍或等離子體增強化學氣相沉積（plasma en—hanced chemical vapor，PECVD）方法等，加涂一層減反射膜，如SiO、TiO和SiN，等， 以提高太陽電池的光伏轉換效率。
2．反射一吸收組合型
光譜選擇性吸收表面能夠最大限度地吸收太陽輻射，同時儘可能減小其自身輻射熱損。自然界存在這樣一種材料，對長波熱輻射具有很高的反射率。設想將這種材料製成0.2～1μm厚的極薄塗層，則能很好地透過太陽輻射。一般將具有這種特殊輻射性能的極薄層稱為熱鏡。也就是說，這種薄層對長波輻射來說就像鏡子一樣，具有很高的反射率。
將熱鏡薄層涂于黑色基面上，兩者組合在一起可構成反射—吸收組合型光譜選擇性吸收表面。它的工作原理是，太陽輻射首先透過熱鏡，然後被黑色基面吸收。黑色基面本身沒有選擇性，但它的長波輻射很強且將長波輻射反射回黑色基面。因此，將熱鏡和基面視作一個系統，其反射率很低（但基面並無選擇性）。這裡同樣是兩層含義，存在著兩個物理過程，由塗層和黑色基體表面分別完成。所以吸收—反射組合型和反射一吸收組合型相比，兩者的工作原理正好相反。
具有熱鏡性質的是某些高摻雜半導體，研究最多的是氧化錫和氧化銦。這些半導體材料中的大量自由電子通過摻雜氟等外原子得到。材料的性質如下：
①性質與金屬很接近（有時將摻雜氧化錫半導體稱之為半金屬）。
②與金屬的差別：氧化錫的發射率在1～5μm的波長範圍內急劇下降，而金屬的反射率只在波長小於0.4μm時急劇下降（即金屬對太陽輻射的反射率較高）。