目前，我们应用最多最广泛的还是将太阳能转化为电能。将光能直接转换成电能的过程确切地说应叫光伏效应。不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子获得，于是就产生了电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的。它的主要材料是硅，也有一些其它合金。用于制造太阳能电池的高纯硅，要经过特殊的提纯处理制作。太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方，一般就可发出相当于所接收光能的10%～20%的电。
将LED路灯与太阳能电池相结合，就是一个很好的应用实例。白天，太阳能电池板吸收太阳光储备电能，夜晚或室外昏暗情况下，自动感应外部环境开始照明。这样不仅不需要传统路灯安装所需要的电缆电线，而且利用自然能源，不需要发电供电。在可持续发展与低碳环保的今天，其意义极其深远。
目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业等行业和通信、家用电器以及公用设施等领域，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很高的输电线路。但是在目前阶段，它的成本还很高，发出一千瓦电需要投资上万美元，因此大规模使用仍然受到经济上的限制。
从长远来看，随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。
