在能源變革的背景下，想要完全脫離化石燃料，首先就是增加對太陽能的直接利用，即增加太陽能的發(fā)電量。研究限制氣候變化潛在方法的科學家也一致認為，到21世紀中葉，電力行業(yè)的碳排放量必須減少80%～100%。這一目標被稱為電力行業(yè)的“深度脫碳”。考慮到經濟和政治因素，可再生的太陽能和風能顯然是完成這一重任的核心選擇。電力行業(yè)脫碳當然也包括其他原因。一方面，清潔電力的經濟來源已經存在，但是如果想要取代支撐其他行業(yè)的化石燃料卻是極其困難的。 比如，在工業(yè)部門，可以替代為工廠和精煉廠供熱的煤炭和天然氣，同時又價格合理的選項非常有限。在交通運輸領域，石油制品占據著核心地位，支配著各種出行工具能源消耗90%以上的份額。這些領域很少有替代燃料在商業(yè)上具備可行性。電動汽車行業(yè)規(guī)模雖小，但一直保持持續(xù)增長的態(tài)勢，這說明，電力對運輸行業(yè)來說可能是一種可行的替代燃料。因此，電力脫碳不僅是開始減少全球能源排放的最便捷的方法，也可能是減少其他使用非電力的部門的排放量的一種方法。另一方面，未來，電力需求還將會迅速增長。如今，世界各地已經開始將電力應用于過去一直依賴于其他能源載體的項目。比如，電動發(fā)動機在車輛驅動方面取代了石油燃料；電動熱泵取代天然氣用于家庭和企業(yè)供暖；在鋼鐵生產中，電弧爐取代了鋼鐵生產過程中使用的煤炭。此外，人口增長和城市化將導致更多的人需要獲得現代能源。國際能源機構預測，到21世紀中葉，電力需求可能會翻倍。 即使在最理想的情況下，即全世界大幅度提高能源效率，電力需求也會增長80%。到2050年，全球日益增長的電力需求將全部或幾乎全部需要零碳能源。而其中，太陽能能提供的能源多少就顯得非常關鍵。當然，不管到21世紀中葉時，太陽能能滿足世界上多少電力供應，一個顯而易見的事實是，太陽能滿足人類能源需求的最終潛力都不容小覷，因為它是地球上最豐富的能源來源。
當我們預測太陽能的技術潛力，或者有多少陽光可以轉化為能量時，受環(huán)境、地理和技術限制的影響，我們可以有100多個不同的預測結果。但是即便如此，太陽能還是獨樹一幟，其技術能力足以供應世界所需電力。因此，在21世紀下半葉，最合理的目標是讓太陽能成為世界上的主要能源來源，滿足世界上大部分能源需求。 要達到這一目標，需要的不僅僅是將陽光轉化為能源的太陽能光伏板，還需要將陽光轉化為便攜式燃料和熱能的方法。另外，要實現這一目標還需要重新設計能源系統(tǒng)，將太陽能 與世界能源需求連接起來。實現這一愿景聽起來雖然遙遠而艱巨，但馬斯克對世界將實現這一目標卻充滿了信心。他預言：“生產能源的主要方式將會是太陽能。至少太陽能會占據一個比較高的比例，從長遠來看可能會略高于50%。”
