Die Umweltauswirkungen bei der Silizium-Technologie und bei der Dünnschichttechnologie sind die typischen der Halbleiterfertigung, mit den entsprechenden chemischen und energieintensiven Schritten. So ist der sensibelste Punkt bei der Silizium-Technologie die Reinstsiliziumproduktion, aufgrund des hohen Energieaufwandes und dem Aufkommen an Nebenstoffen. Für 1 kg Reinstsilizium entstehen 19 kg Nebenstoffe. Da Reinstsilizium meist von Zulieferfirmen produziert wird, ist die Auswahl der Lieferfirmen unter Umweltaspekten entscheidend für die Umweltbilanz eines Moduls. Bei der Dünnschichttechnologie ist die Reinigung der Prozesskammern ein sensibler Punkt. Hier werden oft die klimaschädlichen Stoffe Stickstofftrifluorid und Schwefelhexafluorid verwendet. Der CdTe-Technologie wird auf Grund seiner kurzen Energierücklaufzeit das beste Umweltverhalten auf einer Lebenszyklus-Basis zugeschrieben.

In 2011 bestätigte das Bayerische Landesamt für Umwelt darüber hinaus, dass CdTe-Solarmodule selbst im Fall eines Brandes keine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.

Durch die absolute Emissionsfreiheit im Betrieb weist die Photovoltaik sehr niedrige externe Kosten auf. Liegen diese bei Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle bei circa 6 bis 8 ct/kWh, betragen sie bei Photovoltaik nur etwa 1 ct/kWh. Zu diesem Ergebnis kommt ein Gutachten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Negative Effekte fossiler Stromerzeugung wie die Kosten für CO2-Zertifikate und die Steinkohlesubventionen sind bei dieser Betrachtung ausgenommen. Auch sind die von der Gesellschaft getragenen, betriebswirtschaftlich wohl nicht darstellbaren Versicherungs-, Rückbau- und Entsorgungskosten bei nuklearen Kraftwerken nicht berücksichtigt.