進(jìn)入 21 世紀(jì)后，太陽能電池板技術(shù)迎來了爆發(fā)式增長。各國紛紛加大研發(fā)投入，單晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率不斷突破，從初的 10% 左右提升至如今的 26% 以上；薄膜電池的柔性化和輕量化技術(shù)也日趨成熟，使其在建筑一體化、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。同時，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和規(guī)模化生產(chǎn)使得太陽能電池板的成本大幅降低，為其商業(yè)化普及鋪平了道路。

在大型能源生產(chǎn)領(lǐng)域，太陽能電池板的應(yīng)用為廣泛。地面光伏電站是其中的典型代表，通過在開闊的土地上大規(guī)模鋪設(shè)太陽能電池板，將產(chǎn)生的電能接入電網(wǎng)，為社會提供穩(wěn)定的清潔能源。這類電站通常具有裝機容量大、發(fā)電的特點，已成為許多國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要組成部分。例如，中國的格爾木光伏電站、美國的沙漠太陽光伏電站等，都是全球的大型地面光伏電站。

在便攜式設(shè)備和小型電器方面，太陽能電池板的應(yīng)用也越來越廣泛。太陽能充電寶、太陽能手電筒、太陽能臺燈等產(chǎn)品已走進(jìn)人們的日常生活，這些設(shè)備通過內(nèi)置小型太陽能電池板，在陽光下充電，擺脫了對傳統(tǒng)電源的依賴，尤其適合戶外旅行、露營等場景。此外，太陽能電池板還被應(yīng)用于野外監(jiān)測設(shè)備、氣象站、通信基站等，為這些設(shè)備提供穩(wěn)定的電力支持，確保其長期正常運行。

太陽能電池板的使用對環(huán)境保護(hù)具有的意義。與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比，太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫等有害氣體，也不會排放廢水、廢渣，從根本上減少了對環(huán)境的污染。據(jù)統(tǒng)計，每安裝 1 千瓦的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，每年可減少約 1 噸的二氧化碳排放，對于緩解全球氣候變暖、改善空氣質(zhì)量具有重要作用。

太陽能電池板的使用還能提高能源利用效率。傳統(tǒng)的火力發(fā)電需要經(jīng)過燃料燃燒、熱能轉(zhuǎn)化為機械能、機械能轉(zhuǎn)化為電能等多個環(huán)節(jié)，能量損失較大，綜合效率通常在 30% 左右。而太陽能電池板直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)少，綜合效率較高，尤其是在光照充足的情況下，發(fā)電效率更為可觀。這對于提高能源的整體利用水平具有重要意義。
在應(yīng)對氣候變化方面，太陽能電池板的推廣應(yīng)用是全球減排行動的重要組成部分。隨著全球氣候變暖問題日益嚴(yán)峻，減少溫室氣體排放已成為各國的共識。太陽能發(fā)電作為一種零排放的清潔能源，可有效替代火力發(fā)電，減少二氧化碳等溫室氣體的排放。據(jù)國際能源署預(yù)測，到 2050 年，太陽能發(fā)電將占全球電力供應(yīng)的 20% 以上，為實現(xiàn)全球溫控目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。