Những hạn chế chính của năng lượng mặt trời bao gồm không có khả năng tạo ra điện vào ban đêm, không có khả năng tăng cường sản xuất điện để đáp ứng nhu cầu và chi phí của các tấm pin mặt trời. Chuyển điện từ các khu vực có năng lượng mặt trời hiệu quả hơn đối với các khu vực khác trên hành tinh cũng là một vấn đề.
Việc sản xuất điện mặt trời không tạo ra khí thải carbon và nguồn điện miễn phí sau khi chi phí thiết bị, nhưng những hạn chế của nó khiến nó trở thành một lựa chọn tồi cho việc sản xuất năng lượng đường cơ sở. Các nhà máy điện sử dụng than hoặc khí đốt tự nhiên và các nhà máy hạt nhân có thể điều chỉnh công suất của chúng để tạo ra nhiều điện hơn khi cần thiết, trong khi tấm pin mặt trời tạo ra một lượng điện năng tùy thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời chiếu vào nó. Các khu vực sa mạc là nơi thích hợp nhất để sản xuất điện mặt trời, nhưng tổn thất truyền tải khiến việc vận chuyển lượng điện đó đến các vùng không có cường độ mặt trời phù hợp trở nên khó khăn.
Trong khi các tấm pin mặt trời không tạo ra năng lượng vào ban đêm, thì năng lượng mặt trời tập trung là một giải pháp cho vấn đề độ tin cậy. Các nhà máy này tập trung sức nóng của mặt trời vào một tháp trung tâm chứa đầy muối nóng chảy, và sử dụng nhiệt của muối đó để tạo ra hơi nước và tạo ra điện. Nhiệt độ tạo ra đủ cao để một nhà máy năng lượng mặt trời tập trung có thể tạo ra hơi nước có thể sử dụng được vào ban đêm và trong một số trường hợp có thể hoạt động 24 giờ một ngày chỉ bằng năng lượng mặt trời.
