Während PV-Anlagen im Betrieb kein CO2 freisetzen, muss eine gesamtheitliche Betrachtung auch die Herstellung der Anlage und ihre Entsorgung berücksichtigen. Betrachtet man den Lebenszyklus einer in Deutschland betriebenen Photovoltaik-Dachanlage, so liegen plausible Schätzungen zwischen ca. 50 und 67 g CO2-Äq./kWh Solarstrom (zum Vergleich: der CO2-Emissionsfaktor für den deutschen Strommix im Jahr 1990 betrug 764 g CO2-Äq./kWh). Mit der Verbreitung neuer Technologien sind die Treibhausgasemissionen bei der PV-Produktion in der jüngsten Vergangenheit deutlich gesunken.
Die höchste Durchschlagskraft bezüglich CO2-Vermeidung erzielte die deutsche Politik durch die Förderung von EE über eine „Nebenwirkung“: durch Schaffung des international größten und sichersten Absatzmarktes für PV über mehrere Jahre hat es die globale Skalierung, Technologieentwicklung und Preissenkung wesentlich beschleunigt. PV senkt weltweit den Verbrauch fossiler Rohstoffe für die Stromerzeugung.