É a energia obtida por meio da conversão direta da luz do sol em eletricidade, conhecida como efeito fotovoltaico. A célula fotovoltaica, um dispositivo fabricado com material semicondutor, é a unidade fundamental desse processo de conversão.

As células fotovoltaicas, também chamadas de células solares, são feitas a partir de materiais semicondutores, normalmente o silício. Quando a célula é exposta à luz, parte dos elétrons do material iluminado absorve fótons, que são partículas de energia presentes na luz solar.

Os elétrons livres são transportados pelo semicondutor até serem puxados por um campo elétrico formado na área de junção dos materiais, por uma diferença de potencial elétrico existente entre esses materiais semicondutores.

Esses elétrons livres são levados para fora da célula solar e ficam disponíveis para serem usados na forma de energia elétrica.

A eficiência da conversão é medida pela proporção de radiação solar incidente sobre a superfície da célula que é convertida em energia elétrica.