Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv, Israel đang phát triển một dạng nhà máy điện hỗn hợp (hybrid): kết hợp năng lượng tái tạo (nhiệt năng thu được từ năng lượng mặt trời) với các nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Việc cải tạo các nhà máy điện hiện có thành nhà máy điện hỗn hợp (hybrid): sẽ tiết giảm từ 25-50% (nhiên liệu cũng như lượng khí thải liên quan).

Hiện nay, công nghệ nhiệt hóa năng lượng mặt trời được sử dụng tương đối phổ biến trong các nhà máy điện quy mô lớn ở Tây Ban Nha.

Trong một nhà máy nhiệt điện mặt trời, ánh sáng mặt trời được hấp thu nhằm tạo ra hơi nước nóng áp suất cao (khoảng 400-500 º C), để xoay các tua bin phát điện.

Tuy nhiên, đây lại là một công nghệ phức tạp và tốn kém. Chỉ tính riêng các vật liệu bao gồm: các đường ống được làm từ kim loại đắt tiền được thiết kế để xử lý ở các điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, cũng như dải các gương lớn cần thiết để thu hoạch và tập trung ánh sáng mặt trời, làm cho công nghệ nhiệt hóa năng lượng mặt trời trở nên quá tốn kém để được triển khai rộng rãi.