Tấm pin mặt trời không còn phát huy tác dụng ở rìa ngoài hệ Mặt trời, nơi ánh sáng Mặt trời yếu ớt đến mức không thể cung cấp đủ năng lượng cho tàu vũ trụ. Đây là lý do vì sao các tàu thăm dò Voyager của NASA phải dựa vào một công nghệ ra đời từ những năm 1960: pin hạt nhân, hay còn gọi là máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG), để tiếp tục hoạt động ở khoảng cách hàng tỷ dặm từ Trái đất.
Gần Trái đất, các tàu vũ trụ sử dụng những tấm pin mặt trời lớn để tạo ra năng lượng cho hệ thống liên lạc và thiết bị khoa học. Nhưng càng đi xa, ánh sáng Mặt trời càng mờ nhạt, khiến năng lượng mặt trời trở nên kém hiệu quả. Ngay cả trong hệ Mặt trời bên trong, như các sứ mệnh lên Mặt trăng hoặc sao Hỏa, tàu vũ trụ vẫn cần những nguồn năng lượng thay thế.
