Per ottenere energia elettrica direttamente, a partire dalla radiazione solare luminosa, è possibile sfruttare le proprietà di alcuni materiali, chiamati semiconduttori. Questi, quando sono colpiti dalla radiazione solare, sono in grado dimettere in movimento alcuni dei loro elettroni, generando così una corrente elettrica. Sono semiconduttori i materiali a base di silicio con piccolissime quantità di altri elementi come arsenico e fosforo. Le apparecchiature in cui avviene la conversione da radiazione solare a corrente elettrica sono dette celle fotovoltaiche