Une fois montée, une installation photovoltaïque produit du courant électrique sans aucune émission. Malgré cela, le calcul du bilan environnemental global nécessite des recherches et des calculs complexes, qui prennent en compte la production, le transport, le montage et le recyclage de l’installation. Beaucoup d’études existent dans ce domaine, avec chaque fois des points de départs ou des hypothèses légèrement différents.
Un paramètre important dans ce domaine est le coût énergétique nécessaire pour l’ensemble de la production jusqu’au recyclage, comparé à la quantité d’énergie que l’installation va être en mesure de produire pendant sa durée de vie. Ce paramètre est souvent abrégé EROI (de l’anglais, Energy Return On Investment). Une méta-analyse réalisée en 2015 conclut que les EROI pour différents types de panneaux photovoltaïques se situent entre 9 et 34, c’est-à-dire que ces installations produisent 9 à 34 fois plus d’énergie pendant leur vie qu’il n’en fût nécessaire pour leur fabrication. Cette valeur inclut l’ensemble des étapes nécessaires à la construction d’un panneau photovoltaïque, telles qu'extraction et purification du silicium et autres métaux nécessaires aux cellules, jusqu’à l’énergie nécessaire à la préparation du cadre en aluminium supportant le panneau. A titre de comparaison, le contenu énergétique d’un combustible fossile est toujours plus grand que la quantité d’énergie disponible sous forme de courant électrique ; dans ce cas de figure, le EROI est donc toujours inférieur à 1, même sans tenir compte des coûts énergétiques annexes tel que construction de la centrale ou transport du combustible.
Un autre paramètre important à considérer est le temps nécessaire dont l’installation aura besoin pour produire le montant énergétique qui fût nécessaire à sa fabrication. Cette valeur, appelée en anglais Energy Payback Time (EPBT) si situe entre un et quatre ans pour un panneau photovoltaïque.
D’autres études évaluent les émissions (indirectes) générées pour la production d’énergie solaire. Les résultats sont évidemment très dépendants du mode de production de l’énergie employée pour la production des modules photovoltaïques. Lorsque la production a lieu pour sa plus grande partie dans un pays comme la Chine, dont la production électrique repose pour une grande part sur le charbon, ces émissions sont estimées à 70-90 g CO2eq/kWh1 de courant solaire. Cette valeur reste faible comparée aux combustibles fossiles, qui produisent tous plus de 500 g CO2eq/kWh, mais est clairement plus élevée que les 30 g CO2eq/kWh émis lorsque la production des modules a lieu principalement en Suisse, cela étant dû avant tout à la grande partie d’énergie hydroélectrique de notre réseau.
