A napenergia az egyik legígéretesebb megújulóenergia-technológia, amely lehetővé teszi az áramtermelést szabad, kimeríthetetlen napfényből. Sok háztulajdonos már megkezdte a napenergiát, és a délnyugati nagyüzemi villamosenergia-termelő létesítmények több ezer ügyfél számára kínálják a napenergia előnyeit. De a napenergia még mindig számos akadály előtt áll, mielőtt a legtöbb amerikai számára valóban helyettesítheti a fosszilis tüzelőanyagokat az energiatermelésben.
Nap intenzitása
A napenergia széles körű elterjedésének egyik legnagyobb akadálya a napintenzitás eltérései. A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium szerint a nap majdnem kétszer annyi energiát szolgáltat a Mojave-sivatagban, mint a csendes-óceáni északnyugati részén. Mivel a panel teljesítménye a kapott napenergia mennyiségétől függ, ez azt jelenti, hogy a napelem sokkal jobb áramforrás a délnyugati sivatagokban, mint az ország más részein. Míg a napelem legalább némi ingyen áramot tud biztosítani az ország bármely pontján, a beruházás sokkal hosszabb időt vesz igénybe, hogy megtérüljön az intenzív napfedés nélküli régiókban.
Hatékonyság
A napenergia további akadálya a fotovoltaikus hatékonyság. Ha a sivatagban él, egyetlen négyzetméteres napelem egy nap alatt több mint 6 kilowattóra energiának felel meg. De a napelem nem képes ezt a teljes energiamennyiséget átalakítani villamos energiává. A napelem hatékonysága határozza meg, hogy ebből a teljesítményből mekkora mennyiség használható fel, és a piacon 2013-ban a legtöbb kereskedelmi napelem hatékonysági besorolása kevesebb, mint 25 százalék. Minél hatékonyabb egy panel, annál drágább előállítani. Bármilyen jelentős technológiai ugrást el lehet vetni, a közeljövőben nem valószínű a 33 százalékot meghaladó hatékonyság.
Megbízhatóság
A napenergia egyik fő problémája a megbízhatóság. Legjobb esetben a napelem naponta 12 órán keresztül képes villamos energiát termelni, és egy panel csak rövid időre éri el a csúcsteljesítményt dél körül. A napkövető panelek némileg meghosszabbíthatják ezt az első generációs időszakot, de ez még mindig azt jelenti, hogy a panelek a nap nagyon kevés részét töltik maximális kapacitás mellett. Az akkumulátorok a csúcsgenerálás során képesek feltöltődni, és éjszaka csepegtető energiát szolgáltatnak, de mégis drága lehet, mérgező anyagokat tartalmazhat és az ismételt töltés és kisülés miatt gyorsan elhasználódik ciklusok.
Környezeti hatások
Míg a napenergia-termelés emissziómentes, a napelemek és a kapcsolódó technológiák gyártása magában foglalhat néhány környezetbarát anyagot. A nitrogén-trifluorid az elektronika gyártásának gyakori mellékterméke, ideértve a napelemekben használtakat is, és ez 17 000-szer erősebb üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid. Ezenkívül sok napelem tartalmaz kis mennyiségű mérgező fém kadmiumot és elemeket A megtermelt villamos energia tárolásához szükséges egyéb nehézfémek veszélyesek lehetnek anyagok. A naptechnika fejlődésével a gyártók képesek lehetnek eltávolodni ezektől a potenciálisan veszélyes anyagoktól, de egyelőre felszámolják a napenergia egyébként lenyűgöző ökológiai előnyeit.