Dass man aus Sonnenlicht direkt Elektrizität erzeugen kann, was die Grundlage der Photovoltaik ist, entdeckte der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel bereits 1839.
Becquerel untersuchte Formen der Elektrolyse und beobachtete dabei den Stromfluss zwischen einer Platin-Anode und -Kathode. Die Messungen ergaben, dass bei Licht ein wenig mehr Strom floss, als bei Dunkelheit. Dies war die Grundlage für die Photovoltaik. Alexandre Edmond Becquerel war übrigens der Vater von Henri Becquerel, dem Entdecker der Radioaktivität, der für seine Forschung den Nobelpreis erhielt. Bis Alexandre Edmond Becquerels Entdeckung tatsächlich genutzt wurde, dauerte es fast 100 Jahre. Die Silizium-Solarzelle wurde 1940 durch einen Zufall entdeckt. Russell Shoemaker Ohl, ein US-amerikanischer Elektrochemiker an den Bell Laboratories untersuchte Halbleiterkristalle. Erst ein Riss in einer Probe liess zwei unterschiedliche Zonen entstehen, die zur Nutzung des photoelektrischen Effekt notwendig sind.
Ende der 1950er Jahre wurden Solarzellen erstmals eingesetzt. Einerseits zur Versorgung des Telefonnetzes in abgelegenen Regionen und andererseits in der aufkommenden Raumfahrt. Diese ersten Zellen hatten einen Wirkungsgrad von um die 4 Prozent. In der Raumfahrt wurde die Entwicklung rasch vorangetrieben. 1985 erzielten PV-Zellen im Weltraum erstmals eine Effizienz von 20 Prozent – ein Wert, der auf der Erde erst wesentlich später erreicht wurde. In der praktischen Anwendung liegen die Wirkungsgrade bei maximal 25 Prozent. Die Forschung arbeitet stetig weiter an Zellen mit noch höherem Wirkungsgrad.
Mit der zunehmenden Industrialisierung der Herstellung sind die Preise für Solarzellen, aber auch für die gesamten PV-Anlagen inklusive Wechselrichter, Montagesystem und so weiter, deutlich gesunken. Beispielsweise ein Kilowattpeak (kWp) installierter PV-Leistung kostete im Durchschnitt noch fast 8000 Franken. Im 2015 waren es gerade noch rund 2500 Franken. Bei den günstigsten Anbieter lagen die Preise noch bei knapp 1300 Franken.