Có hai cách phát điện mặt trời, một là chuyển đổi điện nhiệt nhẹ, hai là chuyển đổi trực tiếp điện nhẹ.
1. chuyển đổi nhiệt điện quang học
Chế độ chuyển đổi nhiệt điện nhẹ sử dụng năng lượng nhiệt được tạo ra bởi bức xạ mặt trời để tạo ra điện. Nói chung, bộ thu năng lượng mặt trời chuyển đổi năng lượng nhiệt hấp thụ thành hơi của môi trường làm việc, sau đó điều khiển tuabin hơi để tạo ra điện. Quá trình trước đây là quá trình chuyển đổi nhiệt ánh sáng; Quá trình thứ hai là quá trình chuyển đổi nhiệt điện, giống như phát điện nhiệt thông thường. Nhược điểm của sản xuất nhiệt điện mặt trời là hiệu suất thấp và chi phí cao. Người ta ước tính rằng đầu tư của nó cao hơn ít nhất 5 ~ 10 lần so với các nhà máy nhiệt điện thông thường. Một nhà máy nhiệt điện mặt trời 1000MW đòi hỏi đầu tư 2-2,5 tỷ USD, với mức đầu tư trung bình từ 2000-2500 USD cho 1kW. Do đó, nó chỉ có thể được sử dụng trong những dịp đặc biệt ở quy mô nhỏ, và việc sử dụng quy mô lớn là không kinh tế, và nó không thể cạnh tranh với các nhà máy nhiệt điện thông thường hoặc nhà máy điện hạt nhân.
2.Quang điện chuyển đổi trực tiếp
Sản xuất điện pin mặt trời được thực hiện theo tính chất quang điện của các vật liệu cụ thể. Vật đen (chẳng hạn như mặt trời) tỏa ra sóng điện từ với các bước sóng khác nhau (tương ứng với các tần số khác nhau), chẳng hạn như hồng ngoại, tia cực tím, ánh sáng khả kiến, v.v. Khi các tia này chiếu xạ trên các dây dẫn hoặc chất bán dẫn khác nhau, các photon tương tác với các electron tự do trong dây dẫn hoặc chất bán dẫn để tạo ra dòng điện. Bước sóng càng ngắn và tần số tia càng cao thì năng lượng của chúng càng cao. Ví dụ, năng lượng của tia cực tím cao hơn nhiều so với tia hồng ngoại. Tuy nhiên, không phải tất cả các bước sóng của năng lượng tia đều có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện. Điều đáng chú ý là hiệu ứng quang điện độc lập với cường độ của tia. Dòng điện chỉ có thể được tạo ra khi tần số đạt hoặc vượt quá ngưỡng có thể tạo ra hiệu ứng quang điện. Bước sóng tối đa của ánh sáng có thể làm cho chất bán dẫn tạo ra hiệu ứng quang điện có liên quan đến chiều rộng khe hở vùng cấm của chất bán dẫn. Ví dụ, chiều rộng khoảng cách vùng cấm của silicon tinh thể là khoảng 1,155ev ở nhiệt độ phòng. Do đó, ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 1100nm có thể làm cho silicon tinh thể tạo ra hiệu ứng quang điện. Sản xuất điện pin mặt trời là một phương pháp phát điện tái tạo và thân thiện với môi trường, sẽ không tạo ra khí nhà kính như carbon dioxide trong quá trình phát điện và sẽ không gây ô nhiễm môi trường. Theo các tài liệu sản xuất, nó được chia thành pin bán dẫn dựa trên silicon, pin màng mỏng CdTe, pin màng mỏng CIGS, pin màng mỏng nhạy cảm với thuốc nhuộm, pin vật liệu hữu cơ, v.v. Các tế bào silicon được chia thành các tế bào tinh thể đơn, tế bào đa tinh thể và tế bào màng mỏng silicon vô định hình. Thông số quan trọng nhất đối với pin mặt trời là hiệu suất chuyển đổi. Trong số các tế bào năng lượng mặt trời dựa trên silicon được phát triển trong phòng thí nghiệm, hiệu suất của tế bào silicon đơn tinh thể là 25,0%, hiệu suất của tế bào silicon đa tinh thể là 20,4%, hiệu suất của tế bào màng mỏng CIGS là 19,6%, hiệu suất của tế bào màng mỏng CdTe là 16,7% và hiệu suất của tế bào màng mỏng silicon vô định hình (silicon vô định hình) là 10,1%
