Zasada działania obu typów paneli, fotowoltaicznych i słonecznych, jest taka sama.
Pochłaniają one energię słoneczną i wykorzystują ją do wytworzenia energii elektrycznej użytkowej. W systemach fotowoltaicznych odbywa się to poprzez wytwarzanie energii elektrycznej, podczas gdy systemy termiczne służą bezpośrednio do podgrzewania wody lub powietrza. W przypadku wielu gospodarstw domowych nie ma potrzeby decydowania, która z dwóch technologii jest lepsza, ponieważ można je stosować w tandemie. W przypadku firm i właścicieli ziemskich debata jest nieco inna, ponieważ głównym celem jest uzyskanie zwrotu z inwestycji lub wygenerowanie trwałego drugiego dochodu. 
Chociaż słoneczna energia słoneczna pozyskiwana za pomocą paneli fotowoltaicznych ma wyższy koszt kapitałowy niż słoneczna energia cieplna, rządy wielu krajów rekompensują to inicjatywami, takimi jak taryfy gwarantowane czy zwroty podatków, co uczyniło z nich atrakcyjną inwestycję długoterminową.
Wraz ze spadkiem kosztów paneli słonecznych, a także rosnącym kosztem energii w sieci, wiele osób postrzega fotowoltaikę słoneczną jako rozsądną inwestycję, która może również zwiększyć wartość ich domu, jako sposób na zabezpieczenie przyszłych kosztów energii i jako sposób na znaczne zmniejszenie ich śladu węglowego. Panele fotowoltaiczne mają dużą przewagę nad energią słoneczną, ponieważ wytwarza energię elektryczną, podczas gdy energia słoneczna z paneli słonecznych jest przeznaczona do ogrzewania wody lub powietrza. Pozwala to właścicielom paneli fotowoltaicznych na sprzedaż nadwyżki energii elektrycznej z powrotem do sieci i generowanie trwałego drugiego dochodu. Kiedyś słoneczna energia cieplna miała przewagę nad słoneczną energią fotowoltaiczną, ponieważ była tańsza, ale taryfy gwarantowane zmieniły to, nawet biorąc pod uwagę zachęty dotyczące pompy ciepła w Poznaniu i energii z odnawialnych źródeł. W obecnych czasach oba systemy są stosunkowo niedrogie, co oznacza, że głównym powodem wyboru energii słonecznej jest oszczędność miejsca, co wynika z jego wysokiej wydajności. Panele słoneczne mogą przekształcić około 90 procent promieniowania w ciepło, podczas gdy panele fotowoltaiczne mają wydajność między 15 a 20 procent, chociaż dzięki ulepszeniom w technologii paneli liczba ta stale rośnie.