تعد الكيمياء الضوئية من أهم المجالات التي تساهم في تحويل الطاقة. حيث تهتم الكيمياء الضوئية بدراسة تفاعلات الضوء مع المواد الكيميائية وتحويل الضوء إلى طاقة كهربائية أو حرارية أو كيميائية.
ويمكن استخدام الكيمياء الضوئية في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية باستخدام الخلايا الشمسية، والتي تعتمد على تفاعل الضوء مع المواد الكيميائية لتوليد التيار الكهربائي.
كما يمكن استخدام الكيمياء الضوئية في تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية عن طريق التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الوقود الحيوي.
وتستخدم الكيمياء الضوئية أيضًا في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية في المصابيح الكهربائية، وفي تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ضوئية في المواد اللامعة.