یکی از کاربردهای مواد تغییر فاز دهنده، ذخیره انرژی خورشیدی در ساختمان‌هایی است که قابلیت جمع‌آوری انرژی خورشیدی با استفاده از گرد آورنده‌های خورشیدی را دارا هستند. در صورت استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در چنین سیستم‌هایی، می توان حجم بالایی از انرژی خورشیدی را در طول ساعات روز ذخیره نموده و در طول ساعات شب از همین انرژی برای کاربردهایی نظیر گرمایش و تامین آب گرم مصرفی ساختمان استفاده کرد .مواد تغییر فاز دهنده در این سیستم ها معمولاً در محفظه‌های نازکی که با آرایش صفحه‌ای یا کروی گرد هم جانمایی شده اند، نگهداری می‌شوند و سپس سیال انتقال حرارت از بین محفظه‌ها و در تماس غیرمستقیم با این مواد حرکت می‌کند.

روش کار در این سیستم‌ها بدین صورت است که انرژی جمع‌آوری شده (توسط گرد آورنده‌ها) در روز موجب گرم شدن سیال انتقال حرارت (معمولاً آب) می‌شود. سپس آب گرم شده گرمای خود را به محفظه های حاوی مواد تغییر فاز دهنده تحویل می‌دهد. ماده مذکور این گرما را در قالب گرمای نهان دریافت و آن را صرف تغییر فاز خود از جامد به مایع می‌نماید. در طول ساعات شب، آب سرد جایگزین آب گرم درون سیستم می‌شود. مواد تغییر فاز دهنده نیز به دلیل کاهش دما، فرآیند انتقال فاز خود را به صورت برعکس (از مایع به جامد) طی می‌کنند و لذا حجم گرمای دریافتی در طول روز را به آب سرد پس داده، سبب گرم شدن آب و تثبیت دمای آن می‌شوند. سپس از آب گرم حاصل شده جهت گرمایش یا تامین آب گرم مصرفی ساختمان استفاده می‌شود.

دمای ذوب مواد تغییر فاز دهنده برای این کاربرد بین 50 تا 90 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.