طريقة التحويل المباشر للكهرباء الضوئية تستخدم هذه الطريقة التأثير الكهروضوئي لتحويل طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية. الجهاز الأساسي للتحويل الكهربائي الضوئي هو الخلايا الشمسية. الخلية الشمسية عبارة عن جهاز يقوم بتحويل طاقة ضوء الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية بسبب التأثير الكهروضوئي. إنه ثنائي ضوئي أشباه الموصلات. عندما تشرق الشمس على الثنائي الضوئي ، فإن اللوح الشمسي سوف يحول الثنائي الضوئي طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية لإنتاج التيار. عندما يتم توصيل العديد من البطاريات في سلسلة أو بالتوازي ، يمكن أن تصبح الألواح الشمسية مجموعة خلايا شمسية ذات طاقة خرج كبيرة نسبيًا.
الخلايا الشمسية هي نوع جديد واعد من مصادر الطاقة ، الألواح الشمسية مع ثلاث مزايا رئيسية هي الدوام والنظافة والمرونة. تتمتع الخلايا الشمسية بعمر طويل ، طالما أن الشمس موجودة ، يمكن استثمار الخلايا الشمسية في وقت واحد واستخدامها لفترة طويلة ؛ وتوليد الطاقة الحرارية ، وتوليد الطاقة النووية على النقيض من ذلك ، لا تسبب الخلايا الشمسية تلوثًا بيئيًا ؛ يمكن أن تكون الخلايا الشمسية كبيرة ومتوسطة وصغيرة ، ولوحة شمسية كبيرة مثل محطة طاقة متوسطة الحجم تبلغ مليون كيلووات ، وصغيرة مثل حزمة بطارية شمسية لأسرة واحدة ، لوحة شمسية لا مثيل لها بمصادر طاقة أخرى