Desde o início da era da energia solar, por volta do ano 2000, a energia fotovoltaica tem crescido a um ritmo sem precedentes na história da energia. Nenhuma outra fonte de energia foi adotada tão rapidamente em escala global. Após a crise do petróleo da década de 1970, governos e pesquisadores buscaram aproveitar a radiação solar como fonte alternativa e inesgotável para uso industrial.
Hoje, a energia fotovoltaica e a solar térmica consolidam-se como tecnologias maduras de geração de energia limpa e eficiente. Segundo estudo da Agência Internacional de Energia (IEA), a energia fotovoltaica lidera o crescimento anual da capacidade global de geração elétrica e amplia continuamente sua participação nas matrizes energéticas locais. A energia solar substitui os combustíveis fósseis em razão de custos mais baixos e maior eficiência.
O principal diferencial da energia solar é sua aplicação descentralizada. Em contraste com sistemas energéticos centralizados, baseados em grandes usinas termelétricas movidas a combustíveis fósseis, a revolução solar ocorre de baixo para cima: células solares são produzidas em massa, continuamente aprimoradas e padronizadas. Em seu livro Eletricidade, Tim Meyer relata que o preço dos módulos FV caiu mais de 90% nos dois últimos anos, também por causa de avanços tecnológicos constantes. Por seu baixo custo e fácil utilização, a energia FV é hoje acessível ao consumidor individual, que pode atuar como pequeno produtor de energia. Atualmente, vinda principalmente de grandes usinas e sistemas instalados em telhados, a energia FV é empregada pelos setores comercial e industrial, bem como em residências e edifícios.
O uso de eletricidade renovável para eletrificar os setores de aquecimento e transporte é economicamente viável e representa a solução técnica preferencial, devido à limpeza e eficiência da energia solar. É o principal caminho para descarbonizar a economia e a sociedade como um todo e, assim, enfrentar as mudanças climáticas. Portanto, a energia solar não deve ser vista apenas como fonte de geração elétrica, pois o setor avança no desenvolvimento de soluções sistêmicas que contribuem para o armazenamento e conversão da energia solar em diferentes setores, para a expansão da mobilidade elétrica e para a adaptação da infraestrutura energética à eletrificação.
A energia eólica e a solar lideram há anos a expansão das novas fontes de energia, e não há sinais de desaceleração no crescimento exponencial da energia solar. Segundo o Conselho Solar Global, foram 68 anos até chegarmos ao primeiro terawatt (TW) de capacidade solar (1954–2022), mas apenas dois anos para chegarmos aos 2 TW (2022–2024). Segundo o instituto de pesquisa GlobalData, a capacidade FV acumulada poderá atingir entre 4,8 e 7 TW até 2030 – um aumento de duas a três vezes em relação a 2024. Um estudo do Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar (ISE) indica que a taxa média de crescimento anual de instalação FV acumulada foi de cerca de 27% entre 2014 e 2024. A rápida expansão da energia solar na China é o principal fator no crescimento global. Segundo um estudo de mercado da entidade setorial SolarPower Europe, a China respondeu por 55% dos 597 gigawatts (GW) adicionados mundialmente em 2024. Um fator central para a viabilidade financeira da energia solar é a superprodução de módulos solares por uma vasta capacidade manufatureira subsidiada pelo estado chinês. Segundo estimativas da IEA, a capacidade global de produção de módulos FV chegou a 728 GW em 2024.
A energia solar térmica cresce a um ritmo mais lento, porém constante, tendo atingido 560 gigawatts térmicos (GWt) em 2023, segundo a entidade setorial Solar Heat Europe.
Graças à redução acentuada dos custos, ao aumento da eficiência e à rápida expansão na produção global, a energia solar é hoje a forma mais barata de geração de eletricidade em muitas partes do mundo. Sua difusão ocorre não através de subsídios, mas por suas vantagens competitivas em termos de custos. Sua aplicação ganha interesse especial nos países do chamado Cinturão Solar Global, que apresentam condições ideais devido a seu alto nível de radiação solar. Em muitos desses países, o desenvolvimento de um sistema energético baseado predominantante na energia solar de baixo custo seria altamente vantajoso, considerando o crescimento populacional e a expansão da demanda por energia.
