Ήδη από το 1839, ο Becqurel, ένας Γάλλος επιστήμονας, ανακάλυψε ότι το φως μπορεί να κάνει πιθανές διαφορές μεταξύ διαφορετικών μερών ημιαγωγών υλικών. Αυτό το φαινόμενο έγινε γνωστό ως το φαινόμενο φωτογεννήτριας βολτ ή «φωτοβολταϊκό φαινόμενο» για συντομία. Το 1954, οι Αμερικανοί επιστήμονες Chapin και Pierson στο εργαστήριο Bell των Ηνωμένων Πολιτειών κατασκεύασαν για πρώτη φορά πρακτικά ηλιακά κύτταρα μονοπρυσταλλικού πυριτίου, τη γέννηση της μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια πρακτική τεχνολογία φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας.
Από τη δεκαετία του 1970, με την ανάπτυξη της σύγχρονης βιομηχανίας, η παγκόσμια ενεργειακή κρίση και η ατμοσφαιρική ρύπανση γίνονται όλο και πιο εμφανείς. Η παραδοσιακή ενέργεια καυσίμου μειώνεται μέρα με τη μέρα, προκαλώντας ολοένα και πιο εμφανή βλάβη στο περιβάλλον. Την ίδια στιγμή, περίπου 2 δισεκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο δεν έχουν κανονική παροχή ενέργειας. Αυτή τη στιγμή, ολόκληρος ο κόσμος έχει στραφεί στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ελπίζοντας ότι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορούν να αλλάξουν την ενεργειακή δομή των ανθρώπινων όντων και να διατηρήσουν τη μακροπρόθεσμη-αειφόρο ανάπτυξη.
Η ηλιακή ενέργεια έχει γίνει το επίκεντρο της προσοχής των ανθρώπων με τα μοναδικά της πλεονεκτήματα, κάθε δευτερόλεπτο για να φτάσει στην επίγεια ενέργεια έως και 800.000 KWH, εάν η επιφάνεια της γης 0,1% ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, ποσοστό μετατροπής 5%, η ετήσια παραγωγή ενέργειας μπορεί να φτάσει τα 5,6×1012 KWH, που ισοδυναμεί με 40 φορές την κατανάλωση ενέργειας στον κόσμο. Λόγω αυτών των μοναδικών πλεονεκτημάτων της ηλιακής ενέργειας, μετά τη δεκαετία του 1980, η ποικιλία των ηλιακών κυψελών αυξάνεται, το πεδίο εφαρμογής είναι όλο και ευρύτερο και η κλίμακα της αγοράς σταδιακά επεκτείνεται.
Μετά τη δεκαετία του 1990, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας αναπτύχθηκε ραγδαία. Μέχρι το 2006, περισσότερα από 10 μεγαβάτ φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και 6 μεγαβάτ δικτυακοί φωτοβολταϊκοί σταθμοί είχαν κατασκευαστεί στον κόσμο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες είναι η πρώτη χώρα που εκπόνησε το σχέδιο ανάπτυξης της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας. Το 1997 προτάθηκε το έργο «Million Roofs». Η Ιαπωνία ξεκίνησε το New Sunshine Program το 1992. Μέχρι το 2003, η Ιαπωνία αντιπροσώπευε το 50% της παγκόσμιας παραγωγής φωτοβολταϊκών μονάδων και τέσσερις από τους 10 κορυφαίους κατασκευαστές του κόσμου ήταν στην Ιαπωνία. Ο νέος νόμος για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας της Γερμανίας ρυθμίζει τα τιμολόγια τροφοδοσίας{14}}της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας, η οποία προωθεί σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη της αγοράς και της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών, καθιστώντας τη Γερμανία η χώρα με την ταχύτερη ανάπτυξη παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας στον κόσμο μετά την Ιαπωνία. Η Ελβετία, η Γαλλία, η Ιταλία, η Ισπανία, η Φινλανδία και άλλες χώρες έχουν επίσης κάνει σχέδια ανάπτυξης φωτοβολταϊκών και έχουν επενδύσει πολλά στην τεχνολογική ανάπτυξη και την επιτάχυνση της εκβιομηχάνισης.