Полупроводниковые устройства, превращающие энергию излучения Солнца в электрическую энергию. Энергия Солнца тратится на то, чтобы отрывать электроны от атомов кремния или другого полупроводникового материала. Электроны, несущие отрицательный заряд, и покинутые ими атомы, ставшие положительно заряженными, перемещаются к разным электродам и создают тем самым электрический ток. Этот способ, применяемый с 1954 г., начал разрабатываться с момента развития космических программ и теперь имеет множество применений: от карманных калькуляторов и наручных часов до передающих устройств дальней СВЧ-связи и навигационных буев. Однако солнечные батареи слишком дорого стоят, чтобы ими можно было заменить уголь и нефть с целью получения больших количеств электроэнергии. Средняя стоимость электричества для жителей США составляет около 10 центов за киловатт-час. Киловатт-час электроэнергии от солнечных источников стоит больше 25 центов.
Будущие возможности солнечных батарей определяются тем, сколь высоким можно будет сделать КПД элементов, который равен отношению полученной энергии к приложенной. В настоящее время КПД кремниевых элементов слишком низок, чтобы солнечные батареи могли конкурировать с другими источниками энергии. Более современные разработки — тонкопленочные элементы, изготавливаемые напылением на стекло малого количества вещества, способного превращать свет в электричество. Тонкопленочные элементы имеют низкий КПД, но могут соперничать с элементами на кристаллах кремния, поскольку их легче изготавливать. См. Солнечная энергия.