根據美國能源部一份關於太陽能未來研究的報告，在未來三十年裡，全美近一半的能源將由太陽能提供。但是，為了實現這一目標，需要在四個主要方面進行大力推動：更好的光伏技術，更多的能源儲存，更低的軟成本，以及提供大約一百萬個就業崗位。
以下是報告中所說的，為了實現報告中提出的雄心勃勃的目標，在這些領域中需要發生的事情：
更好的光伏技術
太陽能電池本身將需要在成本和效率方面繼續改進，以實現美國能源部希望的那種安裝量。作為參考，在2020年，美國安裝了15千兆瓦的太陽能發電從而創下了紀錄。但美國能源部希望在2025年之前將安裝率提高一倍，然後在2030年之前再提高一倍。
如果光伏的效率沒有提高，這意味着這些已經雄心勃勃的數字需要進一步提高，以考慮到這一點。如果他們保持今天的價格，成本也會太高，無法實現這些數量。
光伏技術已經取得了長足的進步，但它們也有很長的路要走。
幸運的是，效率在提高，成本已經在下降。但這並不是自然發生的。全球各地的公司和研究人員已經在新的製造工藝、新材料和其他改進上花費了數百萬美元，這些改進雖然是個別的，但隨着時間的推移會不斷增加。這種圍繞太陽能的基礎研究和科學與方法的進步必須繼續保持或超過他們在過去20年中的速度。
美國能源部建議，圍繞使更多奇特的光伏產品更便宜，或堆疊電池以盡量減少帶隙相關損失的思路進行研究可能是至關重要的。靈活的、類似瓷磚或瓦片的基材或半透明的裝置，將光線傳遞給農作物或建築內部，也可能是關鍵。總的來說，該計劃要求將總體成本降低近一半，從現在的平均每瓦1.3美元降至2030年的0.7美元，之後還會更多。
太陽能聚光器在報告中得到了自己的標題，許多公司正在研究這些，以取代工業流程。這些可能不會被用來支持整個電網，但還是會取代許多基於化石燃料的工藝。
更多的能源儲存
從太陽獲取能源的一個不可避免的後果是，在晚上必須依靠某種形式的存儲能源，最初是核電或煤炭，但越來越多的存儲形式，收集白天收集的多餘電力。隨着更多的峰值使用被可再生能源覆蓋，城市可以安全地過渡到遠離碳基能源。
雖然人們通常認為儲能是指電池，當然它們也會出現，但必須儲存的能量量排除了像鋰離子電池那樣的主要儲存機制。相反，多餘的能量可以被用於為耗能的可再生燃料生產提供動力，如氫燃料電池。當太陽能不能滿足需求時，這種燃料就可以用來發電。
正如報告中所說：“熱能、化學和機械儲存技術正處於不同的發展階段，包括抽水蓄熱、液態空氣儲能、基於重力的新型技術和地質儲氫。”
毫無疑問，將有各種新的和舊的技術致力於為國家提供不同程度的能源冗餘和存儲時間需求。這些將在很大程度上使太陽能和其他可再生能源能夠在更大的需求比例上得到依賴。
降低軟成本
如果要把太陽能電池的部署速度提高一倍，那麼成本就必須降低，不僅僅是電池本身，還有整個端到端的過程：評估、會計、勞動力，當然還有將進行實際工作的公司應得的利潤。
降低非硬件成本已經是許多初創公司的目標，如Aurora Solar，該公司開始使其儘可能容易地規劃，可視化，並完全在線銷售太陽能裝置。
現在，太陽能屋頂的全部成本可能是硬件成本的兩倍或更多。這其中有幾個因素，從融資到法規到市場，每個因素都有自己的複雜性。這將需要許多組織和商業頭腦的共同努力來實現，就像需要許多科學頭腦的努力來改進光伏技術一樣。
約一百萬個就業崗位
最後，必須有人實際做所有這些工作。這意味着大量的勞動力–是目前美國國內估計的25萬名與太陽能產業相關的人員的數倍。
這個行業的工作機會將是多種多樣的，從具有建築經驗的技術工人到管理電網的能源專家，再到將商業與政府不可避免的自上而下的激勵措施聯繫起來的公私合作嚮導。額外的50萬到100萬個工作崗位幾乎肯定會包括許多全新的公司和子行業，但到目前為止，一般的分類是大約65%的安裝和項目開發，25%的銷售和製造，其餘的是雜項工作。
然而，值得注意的是，目前依賴石油和煤炭基礎設施的能源企業將需要正確對待他們仍然僱用的數萬人，而可再生能源部門是一個完美的過渡空間。報告說：”在整個轉型過程中，某些化石燃料公司可能會面臨越來越大的財務困境。”作者強烈建議為過渡計劃提供資金，包括培訓、重新安置和保證現有的財務福利，如養老金。
報告指出，太陽能行業絕大多數是白人和男性，就像我們可以列舉的其他一些行業一樣，因此，如果要實現一百萬人的公平僱用，可能值得在這方面下功夫。