Ada dua cara pembangkit tenaga surya, satu adalah konversi listrik panas cahaya, yang lainnya adalah konversi langsung listrik ringan.
1. Konversi listrik termal optik
Modus konversi listrik panas cahaya menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh radiasi matahari untuk menghasilkan listrik. Umumnya, kolektor surya mengubah energi panas yang diserap menjadi uap dari media kerja, dan kemudian menggerakkan turbin uap untuk menghasilkan listrik. Proses sebelumnya adalah proses konversi panas ringan; Proses yang terakhir adalah proses konversi listrik termal, yang sama dengan pembangkit listrik termal biasa. Kerugian dari pembangkit listrik tenaga panas matahari adalah efisiensinya yang rendah dan biaya yang tinggi. Diperkirakan investasinya setidaknya 5 ~ 10 kali lebih tinggi daripada pembangkit listrik termal biasa. Pembangkit listrik tenaga surya 1000MW membutuhkan investasi sebesar US $2-2,5 miliar, dengan investasi rata-rata US $2000-2500 untuk 1kW. Oleh karena itu, hanya dapat digunakan dalam acara-acara khusus dalam skala kecil, dan pemanfaatan skala besar tidak ekonomis, dan tidak dapat bersaing dengan pembangkit listrik termal biasa atau pembangkit listrik tenaga nuklir.
2. Konversi langsung listrik optik
Pembangkit listrik sel surya dibuat sesuai dengan sifat fotolistrik bahan tertentu. Benda hitam (seperti matahari) memancarkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang berbeda (sesuai dengan frekuensi yang berbeda), seperti inframerah, ultraviolet, cahaya tampak, dll. Ketika sinar ini menyinari konduktor atau semikonduktor yang berbeda, foton berinteraksi dengan elektron bebas dalam konduktor atau semikonduktor untuk menghasilkan arus. Semakin pendek panjang gelombang dan semakin tinggi frekuensi sinar, semakin tinggi energi yang mereka miliki. Misalnya, energi sinar ultraviolet jauh lebih tinggi daripada sinar inframerah. Namun, tidak semua panjang gelombang energi sinar dapat diubah menjadi energi listrik. Perlu dicatat bahwa efek fotovoltaik tidak tergantung pada intensitas sinar. Arus dapat dihasilkan hanya ketika frekuensi mencapai atau melebihi ambang batas yang dapat menghasilkan efek fotovoltaik. Panjang gelombang maksimum cahaya yang dapat membuat semikonduktor menghasilkan efek fotovoltaik berkaitan dengan lebar celah pita semikonduktor. Misalnya, lebar celah pita silikon kristal adalah sekitar 1,155ev pada suhu kamar. Oleh karena itu, cahaya dengan panjang gelombang kurang dari 1100nm dapat membuat silikon kristalin menghasilkan efek fotovoltaik. Pembangkit listrik tenaga surya adalah metode pembangkit listrik terbarukan dan ramah lingkungan, yang tidak akan menghasilkan gas rumah kaca seperti karbon dioksida selama proses pembangkit listrik dan tidak akan mencemari lingkungan. Menurut bahan produksi, itu dibagi menjadi baterai semikonduktor berbasis silikon, baterai film tipis CdTe, baterai film tipis CIGS, baterai film tipis peka pewarna, baterai bahan organik, dll. Sel silikon dibagi menjadi sel kristal tunggal, sel polikristalin dan sel film tipis silikon amorf. Parameter terpenting untuk sel surya adalah efisiensi konversi. Di antara sel surya berbasis silikon yang dikembangkan di laboratorium, efisiensi sel silikon monokristalin adalah 25,0 persen, efisiensi sel silikon polikristalin adalah 20,4 persen, efisiensi sel film tipis CIGS adalah 19,6 persen, efisiensi sel film tipis CdTe. adalah 16,7 persen, dan efisiensi sel film tipis silikon amorf (silikon amorf) adalah 10,1 persen
