Optikai-elektromos közvetlen átalakítási módszer Ez a módszer a fotoelektromos hatást használja a napsugárzási energia villamos energiává való közvetlen átalakítására. Az alapvető eszköz az optikai-elektromos átalakítás napelemek. A napelem olyan eszköz, amely a fotovoltaikus hatás miatt közvetlenül átalakítja a napfényenergiát elektromos energiává. Ez egy félvezető fotodióda. Amikor a nap süt a fotodióda, napelem a fotodióda kapcsolja be a Nap fényenergia elektromos energia előállítására Áram. Ha sok elem van csatlakoztatva sorozatban vagy párhuzamosan, napelem válhat egy napelemes tömb viszonylag nagy kimeneti teljesítmény.
Napelemek egy ígéretes új típusú energiaforrás, napelem három fő előnye az állandóság, a tisztaság és a rugalmasság. A napelemek hosszú élettartamúak, amíg a nap létezik, a napelemeket egy időben be lehet fektetni, és hosszú ideig lehet használni; és a hőenergia-termelés, az atomenergia-termelés Ezzel szemben a napelemek nem okoznak környezetszennyezést; napelemek lehetnek nagy, közepes és kicsi, napelem akkora, mint egy millió kilowattos közepes méretű erőmű, olyan kicsi, mint egy napelem csomag egy háztartásban, napelem, amely páratlan más energiaforrások.