e は起電力 (V)、ΔG は反応におけるギブズエネルギー変化、n は反応電子の価数、F はファラデー定数 (C/mol) である。これは、反応に関与する活物質の活量がすべて 1 で平衡状態にあるときの標準電極電位である。
光起電力効果

電池のうち「物理電池」、その中でも「光電池（太陽電池）」と呼ばれる種類の電池は光起電力効果により電力を生む。.mw-parser-output .ambox{border:1px solid #a2a9b1;border-left:10px solid #36c;background-color:#fbfbfb;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .ambox+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+link+.ambox{margin-top:-1px}html body.mediawiki .mw-parser-output .ambox.mbox-small-left{margin:4px 1em 4px 0;overflow:hidden;width:238px;border-collapse:collapse;font-size:88%;line-height:1.25em}.mw-parser-output .ambox-speedy{border-left:10px solid #b32424;background-color:#fee7e6}.mw-parser-output .ambox-delete{border-left:10px solid #b32424}.mw-parser-output .ambox-content{border-left:10px solid #f28500}.mw-parser-output .ambox-style{border-left:10px solid #fc3}.mw-parser-output .ambox-move{border-left:10px solid #9932cc}.mw-parser-output .ambox-protection{border-left:10px solid #a2a9b1}.mw-parser-output .ambox .mbox-text{border:none;padding:0.25em 0.5em;width:100%;font-size:90%}.mw-parser-output .ambox .mbox-image{border:none;padding:2px 0 2px 0.5em;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-imageright{border:none;padding:2px 0.5em 2px 0;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-empty-cell{border:none;padding:0;width:1px}.mw-parser-output .ambox .mbox-image-div{width:52px}html.client-js body.skin-minerva .mw-parser-output .mbox-text-span{margin-left:23px!important}@media(min-width:720px){.mw-parser-output .ambox{margin:0 10%}}

この節の加筆が望まれています。

ゼーベック効果

電池のうち「物理電池」、その中でも「熱電池」と呼ばれる種類の電池はゼーベック効果により電力を生む。ゼーベック効果は、2種以上の物体の接触点の温度差によって生じるもので、反応によって生じた電極間の電圧を出力として取り出す。2 種の物体を用いた場合のこの出力は、単純には以下の式のように表される。 e = ( S B − S A ) ⋅ ( T 2 − T 1 ) {\displaystyle e=(S_{\mathrm {B} }-S_{\mathrm {A} })\cdot (T_{2}-T_{1})}

e は起電力 (V)、S A と S B はそれぞれ物体 A, B のゼーベック係数、T 1 と T 2 は 2 つの接点の温度 (K) である。
その他

原子力電池のうち実用化されているものは、放射性崩壊により発生する熱をゼーベック効果により電気に変換するものなどで、上記を参照のこと。理論上は放射性崩壊によるエネルギーが直接電子を放出させる「熱イオン変換方式」もあるが実用化はされていない。


静電気に関連する静電誘導、誘電分極、焦電効果、圧電効果などもあるが、起電力の保持時間が極端に短いため専らセンサやスイッチ等の素子として用いられ、発電を目的として用いられることはほとんどない。雷はその過大な電圧と瞬時性から電力源としての利用は疑問視されている。ただ、比較的低電圧の大気電位をコンデンサ（キャパシタ）と併せて電力源として利用する大気電流発電は研究が行われている。

各国の電源構成「エネルギーの比較」も参照

電源構成とは発電に用いるエネルギー源や発電方法の組み合わせのことである。エネルギーミックスともいう[3]。2015年の全世界の総発電量は24,255TWhであった。これは地球が太陽から 1 年間に受けるエネルギー 1,525,284,000TWh の 0.001 % に相当する。電力源の内訳の66.3%は化石燃料、23.1%は再生可能エネルギー、10.6% は原子力による。化石燃料の大半は石炭と天然ガスであり、石油による発電量は総発電量の4.1%である。再生可能エネルギーは水力が16.0%あり大半を占める。水力以外の再生可能エネルギーは全体の7.1%であり石油を超えている。しかし資源量全体では風力よりも太陽光、太陽熱の方が遥かに大きい(「再生可能エネルギー」項目参照)。また太陽光発電による発電量は総発電量の1%であった。数値はIEA/OECDより[4] これらの燃料の中には電力以外に熱源、動力源として消費されるものもあるがここでは電力源のみを考慮している。発電所のエネルギーフロー世界の発電量の推移

全世界で2015年に火力、原子力、水力、コージェネレーション・プラント、その他の発電所で消費された総エネルギーは石油換算トンで1,737Mtoe。これは全世界の一次エネルギー供給量(TPES)13,647Mtoeの12.7%であった。生産された電力はグロスで 1,735,579 ktoe 相当の電力 (20,185 TWh) であった。発電効率は 39 %。残りの 61 % の一部 ( 3 %) はコージェネレーションの熱源として利用されたが大半は排出された。また 289,681 ktoe 相当の電力（発電量の 17 %）は発電所での内部消費と送電ロスで消費され、最終的に消費者へは 1,446,285 ktoe 相当の電力 (16,430TWh) が供給された。これは発電およびコージェネレーションに投入されたエネルギーの 33 % であった。Key World Energy Statistics 2017 - IEA

世界の総電力の電力源　2015年-石炭石油ガス原子力水力風力太陽光再生可能エネルギー全体合計
電力 (TWｈ/年)9,5389905,5432,5713,9788382475,53424,176
割合39.4%4.0%22.9%10.6%16.4%3.4%1.022.8100%

2008年の主要国の電源構成

以下の表にリストした 30 ヶ国は人口がトップ 20 位か、国内総生産 (GDP) が 20 位以内の国と、参考にサウジアラビアを含めた。CIA World Factbook 2009より

これら 30 ヶ国の合計は対全世界比、人口で 77 %、GDP で 84 %、消費電力で 83 % であり、各指標の 30 ヶ国の平均値は全世界の平均値と近似している。

電源構成の内訳（TWh/年 2008年度）国名化石燃料原子力順位再生可能バイオマス　他合計順位
石炭石油ガス小計順位水力地熱太陽光太陽熱風力潮汐小計順位　バイオ
マス　廃棄物　その他　小計　順位
全世界8,2631,1114,30113,675-2,731-3,28865120.92190.53,584-198694271-20,261-
率41%5.5%21%67%-13%-16%0.3%0.06%0.004%1.1%0.003%18%-1.0%0.3%0.02%1.3%-100%-
 中国2,73323312,7882688585-0.2-13-59812.4--2.4143,4572
 インド569348268561512114-0.02-14-12862.0--2.0168305
 アメリカ合衆国2,133589113,10118381282171.60.8856-357450220.87314,3691
 インドネシア61432513019--128.3----2017-----14920
 ブラジル13182959231413370---0.6-370320-0.22044639
 パキスタン0.1323062221.61628-----2814-----9224
 バングラデシュ0.61.7313327--1.5-----1.529-----3527
 ナイジェリア-3.1121528--5.7-----5.725-----2128
 ロシア19716495708416341670.5--0.01-16750.022.5-2.5131,0404
 日本28813928371132583832.82.3-2.6-917157.3-2231,0823
 メキシコ2149131202139.814397.10.01-0.3-47120.8--0.81725914
 フィリピン164.9204026--9.8110.001-0.1-2116-----6126
 ベトナム151.6304725--26-----2615-----7325
 エチオピア-0.5-0.529--3.30.01----3.328-----3.830
 エジプト-269011520--15---0.9-1620-----13122
 ドイツ2919.28838861486270.024.4-41-729209.4-2926377
 トルコ587.59916416--330.2--0.85-34130.10.1-0.21919819
 コンゴ民主共和国-0.020.030.0530--7.5-----7.522-----7.529
 イラン0.43617320911--5.0---0.2-5.226-----21517
 タイ321.710213518--7.10.0020.003---7.1234.8--4.81014721
 フランス275.8225524439268-0.04-5.70.57582.13.8-5.995758
 イギリス1276.1177310752109.3-0.02-7.1-16188.12.9-11538911
 イタリア49311732539--475.50.2-4.9-58114.43.30.98.6631912
 韓国1921581288815155.6-0.3-0.4-6.3240.50.20.10.71844610
 スペイン50181221901459926-2.60.0232-61102.51.60.34.31131413
 カナダ1129.84116217947383-0.03-3.80.0338628.30.2-8.576516
 サウジアラビア-1168820412---------------20418
 台湾12514461861541117.8-0.004-0.6-8.4210.53.0-3.51223816
 オーストラリア1982.83923910--12-0.20.0043.9-16192.2--2.21525715
 オランダ272.16392214.2150.1-0.04-4.3-4.4273.72.90.16.8810823
国名石炭石油ガス小計順位原子力順位水力地熱太陽光太陽熱風力潮汐小計順位　バイオ
マス　廃棄物　その他　小計　順位合計順位

2020年の主要国の電源構成

以下の表にリストした 30 ヶ国は人口がトップ 20 位か、国内総生産 (GDP) が 20 位以内の国と、参考にサウジアラビアを含めた[5][6]。