Główne ograniczenia energii słonecznej obejmują niezdolność do generowania energii w nocy, niezdolność do zwiększenia produkcji energii w celu zaspokojenia popytu i koszt paneli słonecznych. Przenoszenie energii elektrycznej z obszarów, w których występuje energia słoneczna jest bardziej efektywny w innych obszarach naszej planety, jest również problemem.
Wytwarzanie energii słonecznej nie powoduje emisji dwutlenku węgla, a moc jest bezpłatna po kosztach sprzętu, ale jej ograniczenia sprawiają, że jest to zły wybór w przypadku generowania energii w linii bazowej. Elektrownie wykorzystujące węgiel, gaz ziemny i elektrownie jądrowe mogą dostosowywać moc wyjściową do generowania większej ilości energii elektrycznej w razie potrzeby, podczas gdy panel słoneczny wytwarza określoną ilość energii elektrycznej w zależności od intensywności światła słonecznego, które ją uderza. Obszary pustynne najlepiej nadają się do wytwarzania energii słonecznej, ale straty w przesyle utrudnia transport tej energii do regionów bez odpowiedniego natężenia światła słonecznego.
Podczas gdy panele słoneczne nie generują energii w nocy, skoncentrowana energia słoneczna jest jednym z rozwiązań problemu niezawodności. Rośliny te skupiają ciepło słońca na centralnej wieży wypełnionej stopioną solą i wykorzystują ciepło tej soli do wytworzenia pary i wytworzenia energii elektrycznej. Wytworzone temperatury są wystarczająco wysokie, aby skoncentrowana elektrownia słoneczna mogła wytwarzać użyteczną parę dobrze w nocy, aw niektórych przypadkach może działać 24 godziny na dobę wyłącznie na energii słonecznej.