透過對生物質能、水能、風能和太陽能等幾種常見新能源的對比分析，可以清晰地得出太陽能光發電伏具有以下獨特優勢：
1）光伏發電具有經濟優勢。可以從兩個方面看太陽能利用的經濟性。一是太陽能取之不盡，用之不竭，而且在接收太陽能時不徵收任何“稅”，可以隨地取用；二是在目前的技術發展水平下，有些太陽能利用已具經濟性。隨著科技的發展以及人類開發利用太陽能的技術突破，太陽能利用的經濟性將會更加明顯。如果說20世紀是石油世紀的話，那麼21世紀則是可再生能源的世紀（太陽能的世紀）。
從太陽能光伏發電站建設成本來看，隨著太陽能光伏發電的大規模應用和推廣，尤其是上游晶體矽產業和光伏發電技術的日趨成熟，建築房頂、外牆等平臺的複合開發利用，每kW太陽能光伏發電的建設成本在2015年可達到5000元～1萬元，相比其他可再生能源已具有同樣的經濟優勢。
2）太陽能是取之不盡的可再生能源，可利用量巨大。太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023kW，其中到達地球的能量高達8×1013kW，相當於6×109t標準煤。按此計算，一年內到達地球表面的太陽能總量摺合標準煤共約1.892×1013千億t，是目前世界主要能源探明儲量的一萬倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對於人類歷史來說，太陽能可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的，這就決定了開發利用太陽能將是人類解決常規能源匱乏、枯竭的最有效途徑。從我國可開發的資源蘊含量來看，學者和專家比較公認的數字是：生物質能1億kW，水電3.78億kW，風電2.53億kW，而太陽能是2.1萬億kW，只需開發太陽能資源的1%即達到210億kW；從其比例看，生物質能僅佔0.46%，風電佔1.74%，水電1.16%，而光電為96.64%。
3）對環境沒有汙染。太陽能像風能、潮汐能等潔淨能源一樣，其開發利用時幾乎不產生任何汙染，加之其儲量的無限性，是人類理想的替代能源。由於傳統化石燃料(煤、石油和天然氣)在使用過程中排出大量的有毒有害物質，會對水、土壤和大氣造成嚴重汙染，形成溫室效應和酸雨，嚴重危害到人類的生存環境和身體健康，因此急需開發出新的比較清潔的替代能源，而太陽能作為一種比較理想的清潔能源，正受到世界各國的日益重視。
從目前各種發電方式的碳排放來看，不計算其上游環節：煤電為275g，油發電為204g，天然氣發電為181g，風力發電為20g，而太陽能光伏發電則接近零排放。並且，在發電過程中沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪音，不產生對人體有害物質，不會汙染環境。
4）轉換環節最少最直接。從能量轉換環節來看，太陽能光伏發電是直接將太陽輻射能轉換為電能，是所有可再生能源利用中太陽能光伏發電的轉換環節最少、利用最直接。一般來說，在整個生態環境的能量流動中，隨著轉換環節的增加，轉換鏈條的拉長，能量的損失將呈幾何級增加，並同時大大增加整個系統的建設和執行成本和不穩定性。目前，晶體矽太陽能電池的轉換效率實用水平在15～20%之間，實驗室水平最高目前已達35%。
5）最經濟、最清潔、最環保。從資源條件尤其是土地佔用來看，生物能、風能是較為苛刻的，而太陽能則很靈活和廣泛的。如果說太陽能光伏發電要佔用土地面積為1的話，風力則是太陽能的8～10倍，生物能則達到100倍。而水電，一個大型水壩的建成往往需要淹沒數十到上百平方公里的土地。相比而言，太陽能光發電伏不需要佔用更多的土地，屋頂、牆面都可成為太陽能光伏發電利用的場所，還可利用我國廣闊的沙漠，透過在沙漠上建造太陽能光伏發電基地，直接降低沙漠地帶直射到地表的太陽輻射，有效降低地表溫度，減少蒸發量，進而使植物的存活和生長在相當程度上成為可能，穩固並減少了沙丘，又向自然索取了需要的清潔可再生能源。
6）可免費使用，且無需運輸。人類可以透過專門的技術和裝置將光能轉化為熱能或電能，就地加以利用，無需運輸，為人類造福。而且人類利用這一取之不盡的能源也是免費的。雖然由於緯度的不同、氣候條件的差異造成了太陽能輻射的不均勻，但相對於其他能源來說，太陽能對於地球上絕大多數地區具有存在的普遍性，可就地取用，這就為常規能源缺乏的國家和地區解決能源問題提供了美好前景。