Les principales limitations de l'énergie solaire incluent une incapacité à produire de l'électricité la nuit, une incapacité à augmenter la production d'électricité pour répondre à la demande et le coût des panneaux solaires. Le transfert de l'électricité à partir de zones où l'énergie solaire est plus efficace pour d'autres régions de la planète est également un problème.
La production d'électricité solaire ne produit aucune émission de carbone et l'électricité est gratuite après le coût de l'équipement, mais ses limites en font un mauvais choix pour la production d'énergie de base. Les centrales électriques qui utilisent du charbon ou du gaz naturel et les centrales nucléaires peuvent ajuster leur production pour générer plus d'électricité selon les besoins, tandis qu'un panneau solaire produit une quantité d'électricité définie en fonction de l'intensité de la lumière du soleil qui le frappe. Les zones désertiques sont les mieux adaptées à la production d'électricité solaire, mais les pertes de transmission rendent difficile le transport de cette électricité dans des régions sans intensité solaire appropriée.
Bien que les panneaux solaires ne produisent pas d'électricité la nuit, l'énergie solaire concentrée est une solution au problème de fiabilité. Ces plantes concentrent la chaleur du soleil sur une tour centrale remplie de sel fondu et utilisent la chaleur de ce sel pour créer de la vapeur et produire de l'électricité. Les températures générées sont suffisamment élevées pour qu'une centrale solaire concentrée puisse produire de la vapeur utilisable jusque tard dans la nuit et, dans certains cas, puisse fonctionner 24 heures sur 24 uniquement à l'énergie solaire.
