Hi ha dues maneres de generar energia solar, una és la conversió d'electricitat per calor lleugera, l'altra és la conversió directa d'electricitat lleugera.
1.Conversió elèctrica tèrmica òptica
El mode de conversió d'electricitat per calor de la llum utilitza l'energia calorífica generada per la radiació solar per generar electricitat. Generalment, el col·lector solar converteix l'energia calorífica absorbida en el vapor del medi de treball, i després acciona la turbina de vapor per generar electricitat. El primer procés és el procés de conversió de calor lleugera; Aquest últim procés és el procés de conversió elèctrica tèrmica, que és el mateix que la generació d'energia tèrmica ordinària. El desavantatge de la generació d'energia solar tèrmica és la seva baixa eficiència i alt cost. S'estima que la seva inversió és almenys 5 ~ 10 vegades superior a la de les centrals tèrmiques ordinàries. Una central solar tèrmica de 1000MW requereix una inversió de 2-2.5 milions de dòlars EUA, amb una inversió mitjana de 2000-2500 dòlars EUA per 1 kW. Per tant, només es pot utilitzar en ocasions especials a petita escala, i la utilització a gran escala no és econòmica i no pot competir amb les centrals tèrmiques ordinàries ni amb les centrals nuclears.
2.Conversió directa òptica elèctrica
La generació d'energia de cèl·lules solars es realitza segons les propietats fotoelèctriques de materials específics. Blackbody (com el sol) irradia ones electromagnètiques amb diferents longituds d'ona (corresponents a diferents freqüències), com ara infrarojos, ultraviolats, llum visible, etc. Quan aquests raigs irradien sobre diferents conductors o semiconductors, els fotons interactuen amb electrons lliures en conductors o semiconductors per produir corrent. Com més curta és la longitud d'ona i més alta és la freqüència dels raigs, més gran és l'energia que tenen. Per exemple, l'energia dels raigs ultraviolats és molt superior a la dels raigs infrarojos. No obstant això, no totes les longituds d'ona de l'energia dels raigs es poden convertir en energia elèctrica. Val la pena assenyalar que l'efecte fotovoltaic és independent de la intensitat del raig. El corrent només es pot generar quan la freqüència arriba o supera el llindar que pot produir efecte fotovoltaic. La longitud d'ona màxima de la llum que pot fer que el semiconductor produeixi efecte fotovoltaic està relacionada amb l'amplada del buit de banda del semiconductor. Per exemple, l'amplada del buit de banda del silici cristal·lí és d'uns 1.155ev a temperatura ambient. Per tant, la llum amb una longitud d'ona inferior a 1100nm pot fer que el silici cristal·lí produeixi efecte fotovoltaic. La generació d'energia de cèl·lules solars és un mètode de generació d'energia renovable i respectuós amb el medi ambient, que no produirà gasos d'efecte hivernacle com el diòxid de carboni durant el procés de generació d'energia i no contaminarà el medi ambient. Segons els materials de producció, es divideix en bateries semiconductores a base de silici, bateries de pel·lícula fina CdTe, bateries de pel·lícula fina CIGS, bateries de pel·lícula fina sensibilitzada amb colorants, bateries de materials orgànics, etc. Les cèl·lules de silici es divideixen en cèl·lules monocristal·lines, cèl·lules policristal·lines i cèl·lules primes de silici amorf. El paràmetre més important per a les cèl·lules solars és l'eficiència de conversió. Entre les cèl·lules solars basades en silici desenvolupades al laboratori, l'eficiència de les cèl·lules monocristal·lines de silici és del 25,0%, l'eficiència de les cèl·lules de silici policristal·lí és del 20,4%, l'eficiència de les cèl·lules de pel·lícula prima CIGS és del 19,6%, l'eficiència de les cèl·lules de pel·lícula prima CdTe és del 16,7% i l'eficiència de les cèl·lules primes de silici amorf (silici amorf) és del 10,1%
