(1)色散：到达地球表面的太阳辐射总量虽然很大，但能量流密度却很低。 平均而言，在回归线附近，夏季天气相对晴朗时，太阳辐射的辐照度在中午时达到最大。 垂直于太阳光方向的1平方米面积内平均接收到的太阳能约为1000W。 ; 如果按照全年平均昼夜计算太阳能利用，供电功率只有200W左右。 冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，所以实际能流密度很低。 因此太阳能利用，在使用太阳能时，如果想要获得一定的转换功率，往往需要一套相当面积的收集转换设备，成本非常高。
（2）不稳定：由于昼夜、季节、地理纬度、海拔等自然条件的限制，以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，太阳辐照度达到某些地面是断断续续的。 更重要的是，它极不稳定，这使得太阳能的大规模应用变得更加困难。 为了使太阳能成为持续稳定的能源，最终成为可以与常规环境能源竞争的替代能源，必须解决好储能问题，即晴天时的太阳辐射能尽可能储存起来以备晚上使用。 或者阴雨天也可以使用，但目前储能也是太阳能利用的薄弱环节之一。
(3)效率低、成本高：以目前太阳能利用的发展水平，有些方面理论上可行、技术上成熟。 然而，一些太阳能利用装置效率低、成本高。 一般来说，经济无法与传统能源竞争。 未来相当长一段时间内，太阳能利用的进一步发展将主要受到经济的制约。