主要原理是法拉第感应定律。含时磁场通过电磁感应产生电动势，而这电动势造成了发电机两端的电荷分离和电势差。电荷从一个端点移动到另外一个端点，直到两端的分离电荷所产生的电场能够阻止更多的电荷分离。电动势与电荷分离产生的电势差相互抗衡。假设在发电机两端连结一个负载，则电动势会驱使电流流过负载。太阳能电池或光电二极体是另外一种电动势源；太阳能电池使用光能为外来能源,可以将光能变为电能，是大面积的光电二极体。燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电力的装置。最常见的是一种以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池，由