光能是由人眼可見的電磁波所攜帶的能量。它是電磁波譜中很窄的一部分，波長大約在400到700奈米之間。短波端是紫色，長波端是紅色，中間則是彩虹的所有顏色。

光既具有波動性又具有粒子性。粒子性體現在光子上。光子攜帶一個能量量子，能量大小取決於頻率。藍光的頻率更高，能量也更大。這就是為什麼紫外線會損傷皮膚，而紅外線只會使皮膚升溫。能量存在於光子中。

光能的來源和用途

• 太陽：核融合產生光。
• 燈泡：電能轉換為光能。
• LED：有效率地將電能轉換為光能。
• 火：化學能轉化為光和熱。
• 生物發光：生物體產生光。

光能驅動光合作用。植物捕獲光子，並將其能量轉化為化學鍵。這種能量滋養著地球上幾乎所有的生態系統。光能也驅動太陽能板。光伏電池直接將光子轉換為電能。效率取決於材料和波長。矽電池板可以捕捉寬光譜的光，但大部分能量會以熱能的形式浪費掉。串聯電池透過堆疊多層結構來捕獲更多能量。光是地球上最豐富的能源。它每天都免費到來。挑戰在於如何捕捉和儲存光能。電池有所幫助。但太陽在夜晚不會發光。這就是太陽能的根本問題。光雖然豐富，但卻是間歇性的。