Metoda ta polega na przemianie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną za pomocą ogniw fotoelektrycznych. Co ciekawe, ogniwa nie zaprzestają przemiany nawet podczas zachmurzenia, gdyż czerpią energię nawet z rozproszonych promieni słonecznych.
Obecnie najwydajniejszą elektrownią słoneczną jest elektrownia we Włoszech, która wytwarza prąd o mocy 3.3 MW. Niestety elektrownie słoneczne charakteryzują się wysokimi kosztami eksploatacji, co powoduje że większe nadzieje wiąże się z elektrowniami mniejszymi, zasilającymi kilka gospodarstw lub systemami podgrzewającymi wodę.