- למרות הכמות העצומה של אנרגיה מהשמש הנופלת על פני כדור הארץ, קשה לנצלה, מכיוון שהיא מפוזרת על פני שטח גדול. כדי לנצל את אנרגיית השמש נדרש שטח גדול של קולטים, בצורת בריכות מים, תאים פוטואלקטריים (תאי שמש), או מראות המרכזות את הקרינה למערכת המשתמשת בה.
- אנרגיית השמש אינה ניתנת לניצול כל הזמן. היא לא קיימת בשעות הלילה, או בימים מעוננים. כדי לנצל את אנרגיית השמש בצורה יעילה, יש ליצור אפשרות אגירה של אנרגיית השמש לניצול בשעת הצורך.
- כדי לנצל את אנרגיית השמש נדרש שטח מואר גדול, ובשטחים מאוכלסים בצפיפות קיימת מגבלה על שטח זה.
- מכיוון שמחיר הדלקים המקובלים אינו יקר (בינתיים …), לא הושקעו עד עתה משאבים מתאימים במחקר לדרכי ניצול אנרגיית השמש.