太陽能也可通過光電池直接變成電能，這就是太陽能電池、光伏打電池。它們具有安全可靠、無噪聲、無汙染、不需燃料、無需架設輸電網、規模可大可小等優點，但需要占用較大的麵積，因此比較適合陽光充足的邊遠地區的農牧民或邊防部隊使用。有使用價值的光電池種類不少，多晶矽（Si）、單晶矽（摻入少量硼、砷）、碲化鎘（CdTe）、硒化銅銦（CuInSe）等都是製造光電池的半導體材料，它們能吸收光子使電子按一定方向流動而形成電流。光電池應用範圍很廣，大的可用於微波中繼站、衛星地麵站、農村電話係統，小的可用於太陽能手表、太陽能計算器、太陽能充電器等，這些產品已有廣大市場。
對於利用陽光發電，在美國有Solar2000計劃，目標是到2000年美國太陽能電池總產量達1400兆瓦。日本在20世紀70年代就製定了“陽光計劃”。近年來，德國的ELDURADO計劃等也都是致力於太陽能的開發利用。我國自20世紀80年代起也開始了太陽能電池的研究，引進了國際先進的技術。太陽能電池現已有小批量生產，受到西藏無電地區牧民們的歡迎。這種小的太陽能發電裝置可以為一台彩色電視機和一部衛星接收機提供電源，或為家庭照明和家用電器供電。
生物能蘊藏在動物、植物、微生物體內，它是由太陽能轉化而來的，可以說是現代的、可以再生的“化石燃料”，它可以是固態、液態或氣態。稻草、劈柴、秸稈等農牧業廢棄物是古老的傳統燃料，在廣大農村仍是主要能源。但這樣的燃料直接燃燒時，熱量利用率很低，僅15％左右，現用節柴灶熱量利用率最多也隻能達到25％左右，並且對環境有較大的汙染。目前把生物能作為新能源來考慮，並不是再去燒固態的柴草，而是要將它們轉化為可燃性的液態或氣態化合物，即把生物能轉化為化學能，然後再利用燃燒放熱。農牧業廢料、高產作物（如甘蔗、高粱、甘薯等）、速生樹木（如赤楊、刺槐、桉樹等），經過發酵或高溫熱分解等方法可以製造甲醇、乙醇等幹淨的液體燃料。在巴西有800萬輛小汽車用乙醇做燃料；在美國有許多汽車使用含乙醇的汽油作為燃料；歐共體已建成幾座由木屑製甲醇的工廠。這類生物質若在密閉容器內經高溫幹餾也可以生成一氧化碳（CO）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）等可燃性氣體，這些氣體可用來發電。生物質還可以在厭氧條件下生成沼氣，這種氣化的效率雖然不高，但其綜合效益很好。沼氣的主要成分是CH4，作為燃料不僅熱值高並且幹淨，沼渣、沼液是優質速效肥料，同時又處理了各種有機垃圾，清潔了環境。我國農村約有500萬個小型沼氣池作為家用能源。投資建設中型、大型沼氣池不僅可用於發電，也可處理城市垃圾。此外科學家們還成功地培育出若幹植物新品種，如巴西的香膠樹（亦稱石油樹），每株年產50kg左右與石油成分相似的膠質。美國人工種植的黃鼠草，每公頃可年產6000kg石油，美國西海岸的巨型海藻，可用以生產類似柴油的燃料油。把生物質轉化為可燃性的液體或氣體是使古老能源煥發青春的途徑。
風能是利用風力進行發電、提水、揚帆助航等的技術，這也是一種可以再生的幹淨能源。按人均風電裝機容量算，丹麥遙遙領先，其次是美國和荷蘭。我國東南沿海及西北高原地區（如內蒙、新疆）也有豐富的風力資源，現已建成小型風力發電廠9個，發電裝機容量2萬千瓦。風力發電也將是電力建設的一個方麵。