Esta é uma das aplicações da energia solar que tem ganho muito impulso nos últimos anos. À medida que os custos dos painéis solares diminuem e mais pessoas se tornam conscientes dos benefícios financeiros e ambientais da energia solar, a electricidade solar está a tornar-se cada vez mais acessível. Embora ainda uma percentagem muito pequena da electricidade gerada nos EUA (1,9% em 2017), a electricidade solar está a crescer rapidamente (quase triplicando ao longo de um período de três anos e aumentando +40% em relação a 2016) de acordo com a U.S. Energy Information Administration.
Um sistema solar fotovoltaico distribuído é normalmente instalado nos telhados das casas ou empresas. Estes sistemas de energia solar geram electricidade para compensar o uso do proprietário da propriedade e enviam qualquer excesso de produção para a rede eléctrica.
Uma bateria solar pode ligar-se ao seu sistema de energia solar para lhe permitir usar energia solar depois do sol se pôr, alimentar um EV durante a noite, ou fornecer energia de reserva durante emergências. Alguns proprietários podem optar por sair completamente da rede com um sistema de energia solar e bateria ou um sistema de energia solar e gerador.
Em alguns casos, a energia solar fotovoltaica pode ser instalada numa estrutura adjacente, como um celeiro ou montada no solo, e depois ligada ao contador utilizando cabos subterrâneos.
Outros usos da energia solar incluem parques solares fotovoltaicos à escala de serviços públicos que podem gerar electricidade suficiente para alimentar cidades inteiras. Uma tecnologia solar ainda mais eficiente é a energia solar concentrada (CSP). Um parque solar CSP utiliza espelhos para reflectir e concentrar a energia solar em direcção a uma torre ou outro receptor, gerando calor que pode alimentar uma turbina para criar electricidade. Essa energia térmica pode ser armazenada antes de alimentar um gerador, o que a torna uma fonte de electricidade mais flexível do que a energia solar fotovoltaica. O maior parque solar CSP do mundo é o projecto de 390 megawatts (MW) Ivanpah no deserto de Mojave, na Califórnia, embora uma instalação CSP ainda maior, de 580 MW, em construção em Marrocos possa em breve reivindicar esse título.