تولید انرژی خورشیدی دو روش تولید انرژی خورشیدی وجود دارد، پانل خورشیدی یکی روش تبدیل نور-حرارتی-الکتریکی، و دیگری روش تبدیل مستقیم نور-الکتریکی است. روش تبدیل عکس-حرارتی-الکتریکی از انرژی حرارتی تولید شده توسط تابش خورشیدی برای تولید برق استفاده می کند. به طور کلی، پانل خورشیدی جمع کننده خورشیدی انرژی حرارتی جذب شده را به بخار مایع کار، پانل خورشیدی تبدیل می کند و سپس توربین بخار را برای تولید برق رانندگی می کند. فرایند سابق یک فرایند تبدیل نور-گرما است؛پانل خورشیدی فرایند اخیر یک فرایند تبدیل گرما-الکتریکی، پانل خورشیدی است که همان تولید برق حرارتی معمولی است.
نقطه ضعف تولید برق حرارتی خورشیدی کارایی پایین و هزینه بالای آن است. تخمین زده می شود که سرمایه گذاری آن حداقل ۵ تا ۱۰ برابر گران تر از ایستگاه های برق حرارتی معمولی باشد. یک ایستگاه برق حرارتی خورشیدی ۱۰MW نیاز به سرمایه گذاری ۲~۲٫۵ میلیارد دلار آمریکا دارد، پانل خورشیدی و میانگین سرمایه گذاری ۱kW ۲۰~۲۵۰۰ دلار آمریکا است. بنابراین پانل خورشیدی مناسب برای مناسبت های خاص در مقیاس کوچک است، پانل خورشیدی و بهره برداری در مقیاس بزرگ از نظر اقتصادی غیر اقتصادی، پانل خورشیدی است و نمی تواند با نیروگاه های حرارتی یا هسته ای معمولی رقابت کند.