سلول‌های خورشیدی ساخته شده از ویفرهای سیلیکونی، کاربرد بسیاری دارند. سلول‌های خورشیدی به تنهایی، برای فراهم کردن توان لازم دستگاه‌های کوچک، مانند ماشین حساب الکترونیکی کاربرد دارد. آرایه‌های فوتوولتاییک، الکتریسیتهٔ پایدار و تجدیدپذیری را تولید می‌کنند که عمدتاً در موارد عدم وجود شبکهٔ انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال می‌توان به محل‌های دور از دسترس، مانند کاوشگرهای فضایی و ساختمان‌های مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محل‌هایی که شبکهٔ توزیع هم موجود است، به منظور کمک به کم کردن تکیه و فشار بر سوخت‌های فسیلی و دیگر دشواری‌های محیط زیست و از دیدگاه اقتصادی مرسوم شده و در حال گسترش است.

نیروگاه، یک تأسیسات صنعتی برای تولید برق است. نیروگاه‌ها معمولاً به یک شبکه برق متصل می‌شوند. بسیاری از نیروگاه‌ها دارای یک یا چند مولد یا ژنراتور هستند؛ یک ماشین دوار که توان مکانیکی را به برق سه‌فاز تبدیل می‌کند. حرکت نسبی بین یک میدان مغناطیسی و یک رسانا جریان الکتریکی ایجاد می‌کند. منبع انرژی استفاده شده برای چرخاندن ژنراتور انواع متفاوتی دارد. بیشتر نیروگاه‌ها در جهان سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی را برای تولید برق می‌سوزانند. منابع انرژی کم‌کربن شامل انرژی هسته‌ای و استفاده روزافزون از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند خورشیدی، باد، زمین گرمایی و برق آبی است.