近年来，太阳能电池的开发应用正逐步走向产业化、商业化。随着太阳能自行车、汽车、游艇、飞机的相继面世，人们越来越相信有可能成为化石燃料的重要替代能源而雄踞于陆、水、空运事业中。
人们还尝试用太阳能电池来建设发电厂，实现大规模发电。1996年，在日本冲绳县的宫古岛上，输出功率为750千瓦的太阳能电池发电厂正式投入运行。为此，1996年前后，佳能、三洋、松下等公司相继推出了一体化太阳能电池薄膜住宅屋面材料，其中，松下公司产品的光电转换效率已达到15．2%。日本通产省计划以高效率，低成本为目标，争取在21世纪使太阳能电池发电成本与常规发电成本相当。目前，世界上最大的硅太阳能电池发电厂坐落在美国加利福尼亚州，它将100多万个硅电池安装于108个帆板阵列上，自动跟踪太阳，最大发电容量达1000千瓦。
太阳能电池的应用常常会受到地域和气候限制。虽然太阳“恩赐”给地球的总能量是惊人的，但能量密度比较稀薄，即便在炎炎夏日也仅为每平方米1千瓦，因此，遇到夜间、雨天等恶劣环境，太阳能电池便束手无策了。为了解决这一难题，通常是未雨绸缪，将白天多余的电量储存于蓄电池中备用。