Solarna energija jedna je od najperspektivnijih tehnologija obnovljivih izvora energije koja omogućava proizvodnju električne energije iz besplatne, neiscrpne sunčeve svjetlosti. Mnogi vlasnici kuća već su počeli usvajati solarnu električnu energiju, a velika postrojenja za proizvodnju električne energije na jugozapadu nude prednosti solarne energije za tisuće kupaca. No, solarna energija još se suočava s brojnim preprekama prije nego što većini Amerikanaca uistinu može zamijeniti fosilna goriva za proizvodnju električne energije.
Intenzitet Sunca
Jedna od najvećih prepreka široko rasprostranjenom usvajanju solarne energije su varijacije u intenzitetu sunca. Prema Nacionalnom laboratoriju za obnovljivu energiju, sunce daje gotovo dvostruko više energije pustinji Mojave nego što pruža pacifičkom sjeverozapadu. Budući da snaga panela ovisi o količini sunčeve energije koju prima, to znači da je sunčeva energija puno bolji izvor energije u pustinjama jugozapada nego u drugim dijelovima zemlje. Iako solarni panel može pružiti barem malo besplatne električne energije bilo gdje u zemlji, ulaganje će trebati mnogo duže da se isplati u regijama bez intenzivnog solarnog pokrivanja.
Učinkovitost
Druga prepreka solarnoj električnoj energiji je fotonaponska učinkovitost. Ako živite u pustinji, jedan četvorni metar solarne ploče mogao bi dobiti ekvivalent više od 6 kilovat-sati energije tijekom jednog dana. Ali solarni panel ne može pretvoriti cijelu tu količinu energije u električnu energiju. Učinkovitost solarnog panela određuje koliki je dio te snage iskoristiv, a većina komercijalnih solarnih panela na tržištu u 2013. godini ima ocjenu učinkovitosti manju od 25 posto. Što je ploča učinkovitija, to je skuplja u proizvodnji. Izuzev bilo kakvih većih tehnoloških skokova, ocjene učinkovitosti veće od 33 posto nisu vjerojatne u bliskoj budućnosti.
Pouzdanost
Jedan od glavnih problema solarne energije je pouzdanost. U najboljem slučaju, solarni panel može proizvoditi električnu energiju 12 sati dnevno, a panel će postići vrhunsku snagu samo kratko vrijeme oko podneva. Ploče za praćenje koje slijede sunce mogu donekle produljiti ovo glavno razdoblje generacije, ali svejedno znači da paneli provode vrlo malo dana proizvodeći maksimalni kapacitet. Akumulatorske baterije mogu se puniti tijekom vršne generacije i noću pružaju struju energije, ali to rade može biti skupo, sadržavati otrovne materijale i brzo se istrošiti zbog opetovanog punjenja i pražnjenja ciklusa.
Učinci na okoliš
Iako je proizvodnja solarne energije bez emisija, proizvodnja solarnih ploča i srodnih tehnologija može uključivati neke ekološki neškodljive tvari. Dušikov trifluorid uobičajeni je nusprodukt proizvodnje elektronike, uključujući one koji se koriste u solarnim ćelijama, i on je staklenički plin 17 000 puta snažniji od ugljičnog dioksida. Uz to, mnoge solarne ćelije sadrže male količine otrovnog metala kadmija i baterije potreban za pohranu proizvedene električne energije može sadržavati mnoštvo drugih teških metala i opasno tvari. Kako se solarna tehnologija poboljšava, proizvođači će se možda moći odmaknuti od ovih potencijalno opasnih tvari, ali za sada markiraju inače impresivne ekološke prednosti koje nudi solarna energija.