С 1953 года работал в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе (ФТИ), в 1987-2003 годах был его директором. Занимался разработкой полупроводниковых гетероструктур и созданием быстрых опто- и микроэлектронных компонентов. С 1990 года — вице-президент Академии наук СССР (затем — РАН), глава Ленинградского научно-исследовательского центра академии. С 2002 года был ректором Академического физико-технологического университета РАН. В 2007 году возглавил совет по нанотехнологиям РАН. Также в 1972-2006 годах заведовал базовой кафедрой оптоэлектроники Ленинградского электротехнического института, с 1988 года — декан физико-технического факультета Санкт-Петербургского государственного технического университета.
С 2009 года – президент НП «ЕВРОСОЛАР Россия».
В России в 2016 году началось производство солнечных батарей на полупроводниковых гетероструктурах, изучение которых принесло Жоресу Ивановичу Нобелевскую премию по физике.
Одна из таких солнечных батарей, будучи установленной в 1986 году на станции «Мир», проработала весь срок эксплуатации без заметного снижения мощности.Технология, разработанная Жоресом Алферовым, помогла значительно понизить стоимость солнечных батарей. При их производстве полупроводниковые гетероструктуры заменили стекло, и в результате стоимость батарей упала вдвое, а КПД вырасло.
Жорес Алферов видел за солнечной энергетикой большое будущее. Он верил, что в будущем она сможет вытеснить атомную энергетику и углеводороды.
«Будущее энергетики в солнечной энергетике. Для человечества нет других альтернатив.»
Ж.И. Алферов, форум ENES-2015
Алферов активно поддерживал развитие связей между российскими и международными учеными. Он был исследователем мирового уровня.
«Международное сотрудничество необходимый элемент для развития науки во всех направлениях.»
Ж.И. Алферов, форум ENES-2015
Жорес Иванович заложил основополагающие векторы для развития и сформировал идеологию НП «ЕВРОСОЛАР Россия».