Panel surya bergantung pada sinar matahari langsung untuk menghasilkan listrik. Umumnya, panel surya tidak mengisi daya di bawah sinar bulan. Sinar matahari mentah mengandung sejumlah partikel berenergi, termasuk foton yang sangat penting. Ketika foton dari matahari menyerang satu sisi array, mereka pada dasarnya menyebabkan elektron putus dari satu panel, melintasi membran tipis, dan menempel pada panel lain. Persilangan elektron yang dibebaskan inilah yang menghasilkan arus listrik yang dapat digunakan.
Jika tidak ada foton yang menabrak panel, elektron tetap di tempatnya dan tidak ada listrik yang dihasilkan. Inilah sebabnya mengapa awan gelap atau malam tiba sangat bermasalah ketika menghasilkan tenaga surya dalam skala komersial. Ketika sinar matahari menghilang, begitu juga listrik. Namun, listrik yang dihasilkan pada siang hari tidak hilang selamanya. Kelebihan listrik disimpan dalam baterai besar dan dapat memberikan daya selama jam semalam.
Alasan utama panel surya standar tidak dapat mengisi daya di bawah sinar bulan adalah sifat cahaya bulan. Berbeda dengan matahari, bulan tidak menghasilkan energi cahaya sendiri. Apa yang dilihat orang di Bumi adalah energi cahaya matahari yang terpantul di permukaan bulan. Sebuah array panel surya ditempatkan di bulan akan menghasilkan listrik selama jam malam bumi karena menerima sinar matahari langsung yang mengandung foton. Cahaya yang dipantulkan yang terlihat dari Bumi tidak mengandung sejumlah besar foton, sehingga dalam banyak kasus, cahaya bulan tidak akan menyebabkan panel menghasilkan listrik.
Ini bukan untuk mengatakan bahwa kekuatan bintang-bintang tidak dapat digunakan untuk menghasilkan listrik di Bumi. Bahan yang sensitif terhadap energi bintang, terlihat atau tidak terlihat, dapat digunakan untuk membuat “panel bintang”, yang dapat melengkapi sel surya dengan menghasilkan listrik pada malam hari atau pada hari berawan. Keterbatasan saat ini dari sumber energi alternatif tersebut bersifat finansial dan teknologi. Bahan yang mampu mengubah energi bintang menjadi listrik belum disempurnakan, dan biaya awal untuk membangun susunan yang dapat digunakan akan menjadi penghalang.
Ada laporan tentang bahan eksklusif yang dikembangkan oleh ilmuwan Rusia yang dapat mengubah energi bintang menjadi listrik 24 jam sehari. Bahan “heteroelektrik” ini dikatakan lebih murah untuk diproduksi daripada sel surya standar, dan memiliki peringkat efisiensi 90%, dibandingkan dengan peringkat efisiensi 10-12% dari panel surya berbasis silikon yang saat ini digunakan. Jadi meskipun sebagian besar panel surya yang digunakan saat ini tidak dapat menggunakan cahaya bulan atau energi bintang untuk listrik, ini tidak berarti bahwa itu tidak akan menjadi kenyataan dalam waktu dekat.