光—電直接轉(zhuǎn)換方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。

多晶硅太陽能板的制作工藝與單晶硅太陽能板差不多，但是多晶硅太陽能板的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界效率多晶硅太陽能板)。 從制作成本上來講，比單晶硅太陽能板要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能板的使用壽命也要比單晶硅太陽能板短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能板還略好。

非晶硅太陽電板是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽能板，它與單晶硅和多晶硅太陽能板的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽能板存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，國際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減。

對于使用者來說，單晶硅電池和多晶硅電池沒有太大的區(qū)別，它們的壽命和穩(wěn)定性都很好。雖然單晶硅電池平均轉(zhuǎn)換效率要比多晶硅高1％左右，但由于單晶硅電池只能做成準(zhǔn)正方形（四邊都是圓弧狀），因此當(dāng)組成太陽能電池板的時候就會有一部分面積填不滿；而多晶硅是正方形，所以不存在這樣的一個問題。