Nekatera živila in medicinske pripomočke je treba vedno hraniti v hladilniku. Hladilniki na sončno energijo so idealni za shranjevanje tovrstnih zalog, saj zagotavljajo stalno, neprekinjeno hlajenje. Medtem ko imajo nekatera oddaljena območja dostop do bencinskih črpalk za elektriko ali propan, se morajo druga zanašati na alternativne vire za zagotavljanje električne energije. Hladilni sistemi na sončno energijo so kot nalašč za te oddaljene aplikacije. Tradicionalni solarni paneli zagotavljajo moč, potrebno za delovanje hladilnika na sončno energijo.
Povprečen prenosni hladilnik, ki se zanaša zgolj na izolacijo in ne na hladilni element, da ohranja hrano ohlajeno, lahko ohranja ledeno hladno le največ nekaj dni. Večina modelov hladilnikov na sončno energijo ima baterijo, ki lahko shranjuje električno energijo, pridobljeno iz sistema sončnih panelov, kar poveča splošno hladilno zmogljivost hladilnika. Veliko baterij, ki se uporabljajo za aplikacije solarnega hladilnega sistema, so 12-voltne baterije. Številni modeli solarnih hladilnikov, ki so na voljo, ponujajo več kot 19 kubičnih čevljev (0.54 kubičnih metrov) prostora za shranjevanje. Ti modeli so enakovredni večini običajnih hladilnikov in zamrzovalnikov, ki jih najdemo v številnih stanovanjskih domovih.
Koče, stanovanjske hiše, kmetije, počitniške hiše in celo zdravstvene klinike imajo lahko koristi od uporabe hladilnikov na sončno energijo. Medtem ko so manj učinkoviti solarni hladilniki idealni tam, kjer so generatorji lahko dostopni, je treba uporabiti učinkovitejše modele za aplikacije, kjer so generatorji in neposredna izpostavljenost soncu omejeni. Za te aplikacije so primernejši hladilniki z učinkovitimi hladilnimi sistemi, velikimi baterijami in debelo izolacijo.
Proizvajalci hladilnikov na sončno energijo izdelujejo tako modele hladilnikov z zgornjo obremenitvijo kot tudi pokončne modele hladilnikov. Energetsko najbolj učinkoviti hladilniki in zamrzovalniki na sončno energijo so tradicionalno modeli z največjo obremenitvijo, ki imajo ena sama vrata. Pokončni modeli so manj učinkoviti od modelov z zgornjo obremenitvijo, vendar jih je za razliko od modelov z zgornjo obremenitvijo mogoče oblikovati z dvema vratoma, kar omogoča, da sta zamrzovalnik in hladilnik nameščena v isti omari.
Nekateri modeli imajo viseče košare, ki lahko drsijo od strani do strani po hladilniku. Te košare olajšajo dostop do blaga na različnih ravneh znotraj enote. Sistem notranjega mehurja, zasnovan v številnih modelih, zmanjša skupno količino vlažnega zraka v prostoru, ki sega v hladilnik, kar prispeva k zmanjšanju povprečne količine ledu v enoti.
Ti hladilniki prispevajo k zmanjšanju računov za elektriko, saj za delovanje ne potrebujejo zunanje električne energije. Modeli z večjimi baterijami lahko ohranjajo predmete v enoti hladne do nekaj dni brez neposredne povezave z virom napajanja. Baterijski sistemi omogočajo tudi, da solarni hladilniki ostanejo hladni tudi med izpadom električne energije.