Solenergi er en af de mest lovende teknologier til vedvarende energi, der tillader produktion af elektricitet fra frit, uudtømmeligt sollys. Mange husejere er allerede begyndt at vedtage solenergi, og store elproduktionsanlæg i det sydvestlige USA tilbyder solens fordele for tusinder af kunder. Men solen står stadig over for en række forhindringer, før den virkelig kan erstatte fossile brændstoffer til elproduktion for de fleste amerikanere.
Solintensitet
En af de største forhindringer for den udbredte anvendelse af solenergi er afvigelser i solintensitet. Ifølge National Renewable Energy Laboratory giver solen næsten dobbelt så meget energi til Mojave-ørkenen, som den gør til Stillehavet Nordvest. Fordi et panels output afhænger af mængden af solenergi, det modtager, betyder det, at solenergi er en meget bedre strømkilde i sydvestlige ørkener end i andre dele af landet. Mens et solpanel i det mindste kan levere gratis elektricitet overalt i landet, vil investeringen tage meget længere tid at betale for sig selv i regioner uden intens soldækning.
Effektivitet
En anden hindring for solenergi er solcelleanvendelse. Hvis du bor i ørkenen, kan en enkelt kvadratmeter solpanel modtage svarende til mere end 6 kilowatt-timer energi i løbet af en enkelt dag. Men et solpanel kan ikke konvertere hele denne mængde energi til elektricitet. Effektiviteten af et solpanel bestemmer, hvor meget af denne effekt der er anvendelig, og de fleste kommercielle solpaneler på markedet i 2013 har en effektivitetsgrad på mindre end 25 procent. Jo mere effektiv et panel er, desto dyrere er det at producere. Uden nogen større teknologiske fremskridt er effektivitetsvurderinger ud over 33 procent usandsynlige i den nærmeste fremtid.
Pålidelighed
Et stort problem med solenergi er pålidelighed. I bedste fald kan et solpanel producere elektricitet i 12 timer om dagen, og et panel når kun peak output i en kort periode omkring middagstid. Sporingspaneler, der følger solen, kan forlænge denne primære produktionsperiode noget, men det betyder stadig, at paneler bruger meget lidt af dagen på at producere med maksimal kapacitet. Opbevaringsbatterier kan oplades under spidsgenerering og give en strøm af strøm om natten, men de kan være dyrt, indeholde giftige materialer og slides hurtigt på grund af gentagen opladning og afladning cyklusser.
Miljøeffekter
Mens solproduktion er emissionsfri, kan fremstilling af solpaneler og relaterede teknologier involvere nogle miljøvenlige stoffer. Nitrogen trifluorid er et almindeligt biprodukt af elektronikfremstilling, herunder dem, der anvendes i solceller, og det er en drivhusgas, der er 17.000 gange mere potent end kuldioxid. Derudover inkluderer mange solceller små mængder giftigt metal cadmium og batterierne krævet til lagring af genereret elektricitet kan indeholde en række andre tungmetaller og farlige stoffer. Efterhånden som solteknologien forbedres, kan producenter muligvis bevæge sig væk fra disse potentielt farlige stoffer, men for nu ødelægger de de ellers imponerende økologiske fordele, som solenergi tilbyder.