Existujú dva spôsoby výroby slnečnej energie, jedným je premena elektriny z ľahkého tepla, druhým je priama konverzia svetelnej elektriny.
1.Optická tepelná elektrická konverzia
Režim premeny svetelného tepla využíva na výrobu elektriny tepelnú energiu vyrobenú slnečným žiarením. Všeobecne platí, že solárny kolektor premieňa absorbovanú tepelnú energiu na paru pracovného média a potom poháňa parnú turbínu na výrobu elektriny. Prvým procesom je proces premeny ľahkého tepla; Druhým procesom je proces tepelnej elektrickej konverzie, ktorý je rovnaký ako bežná výroba tepelnej energie. Nevýhodou výroby solárnej tepelnej energie je jej nízka účinnosť a vysoké náklady. Odhaduje sa, že jeho investícia je najmenej 5 ~ 10-krát vyššia ako investícia bežných tepelných elektrární. Solárna tepelná elektráreň s výkonom 1000 MW vyžaduje investíciu vo výške 2 až 2,5 miliardy USD s priemernou investíciou 2000 - 2500 USD za 1 kW. Preto ho možno použiť len pri zvláštnych príležitostiach v malom meradle a veľké využitie nie je ekonomické a nemôže konkurovať bežným tepelným elektrárňam alebo jadrovým elektrárňam.
2.Optická elektrická priama konverzia
Výroba energie zo solárnych článkov sa vyrába podľa fotoelektrických vlastností špecifických materiálov. Čierne teleso (napríklad slnko) vyžaruje elektromagnetické vlny s rôznymi vlnovými dĺžkami (zodpovedajúcimi rôznym frekvenciám), ako sú infračervené, ultrafialové, viditeľné svetlo atď. Keď tieto lúče ožarujú rôzne vodiče alebo polovodiče, fotóny interagujú s voľnými elektrónmi vo vodičoch alebo polovodičoch za vzniku prúdu. Čím kratšia je vlnová dĺžka a čím vyššia je frekvencia lúčov, tým vyššiu energiu majú. Napríklad energia ultrafialových lúčov je oveľa vyššia ako energia infračervených lúčov. Nie všetky vlnové dĺžky energie lúčov sa však dajú premeniť na elektrickú energiu. Stojí za zmienku, že fotovoltaický efekt je nezávislý od intenzity lúča. Prúd môže byť generovaný len vtedy, keď frekvencia dosiahne alebo prekročí prahovú hodnotu, ktorá môže spôsobiť fotovoltaický efekt. Maximálna vlnová dĺžka svetla, ktorá môže spôsobiť, že polovodič vytvorí fotovoltaický efekt, súvisí so šírkou medzery v pásme polovodiča. Napríklad šírka medzery v pásme kryštalického kremíka je pri izbovej teplote asi 1,155ev. Preto svetlo s vlnovou dĺžkou menšou ako 1100 nm môže spôsobiť, že kryštalický kremík vytvorí fotovoltaický efekt. Výroba energie zo solárnych článkov je obnoviteľná a ekologická metóda výroby energie, ktorá počas procesu výroby energie nebude produkovať skleníkové plyny, ako je oxid uhličitý, a nebude znečisťovať životné prostredie. Podľa výrobných materiálov sa delí na polovodičové batérie na báze kremíka, tenkovrstvové batérie CdTe, tenkovrstvové batérie CIGS, tenkovrstvové batérie senzibilizované farbivom, batérie z organického materiálu atď. Kremíkové články sú rozdelené na jednotlivé kryštálové články, polykryštalické články a amorfné kremíkové tenké filmové články. Najdôležitejším parametrom pre solárne články je účinnosť konverzie. Medzi solárnymi článkami na báze kremíka vyvinutými v laboratóriu je účinnosť monokryštalických kremíkových článkov 25,0%, účinnosť polykryštalických kremíkových článkov je 20,4%, účinnosť tenkých filmových článkov CIGS je 19,6%, účinnosť tenkých filmových článkov CdTe je 16,7% a účinnosť amorfných kremíkových (amorfných kremíkových) tenkých filmových článkov je 10,1%
