เนื้อหา
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีพลังงานทดแทนที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่ช่วยให้การผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงแดดฟรีและไม่รู้จักเหนื่อย เจ้าของบ้านหลายคนเริ่มใช้พลังงานแสงอาทิตย์แล้วและโรงงานผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ในภาคตะวันตกเฉียงใต้มอบข้อได้เปรียบด้านพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับลูกค้าหลายพันราย แต่พลังงานแสงอาทิตย์ยังคงต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมายก่อนที่มันจะสามารถทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อผลิตพลังงานสำหรับชาวอเมริกันส่วนใหญ่ได้อย่างแท้จริง
ความเข้มแสงอาทิตย์
หนึ่งในอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้อย่างกว้างขวางคือความแปรปรวนของความเข้มแสงอาทิตย์ ตามห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติดวงอาทิตย์ให้พลังงานแก่ทะเลทรายโมฮาวีเกือบสองเท่าเช่นเดียวกับที่แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ เนื่องจากผลผลิตของแผงขึ้นอยู่กับปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับซึ่งหมายความว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ดีกว่าในทะเลทรายตะวันตกเฉียงใต้มากกว่าในส่วนอื่น ๆ ของประเทศ ในขณะที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถให้พลังงานไฟฟ้าฟรีอย่างน้อยทุกที่ในประเทศการลงทุนจะใช้เวลานานกว่าในการจ่ายสำหรับตัวเองในภูมิภาคโดยไม่ต้องใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ครอบคลุม
อย่างมีประสิทธิภาพ
อุปสรรคต่อการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ก็คือประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ หากคุณอาศัยอยู่ในทะเลทรายแผงโซลาร์ขนาดหนึ่งตารางเมตรสามารถรับพลังงานมากกว่า 6 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงในหนึ่งวัน แต่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สามารถแปลงพลังงานทั้งหมดเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์กำหนดว่าพลังงานนั้นสามารถใช้งานได้มากเพียงใดและแผงเซลล์แสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ในตลาดในปี 2556 มีคะแนนประสิทธิภาพที่ต่ำกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ แผงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือราคาแพงกว่าในการผลิต หากไม่มีการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านเทคโนโลยีการให้คะแนนประสิทธิภาพเกิน 33% นั้นไม่น่าจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้
ความเชื่อถือได้
ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งของพลังงานแสงอาทิตย์คือความน่าเชื่อถือ ที่ดีที่สุดแผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 12 ชั่วโมงต่อวันและแผงโซลาร์เซลล์จะมีกำลังการผลิตสูงสุดในช่วงเวลาสั้น ๆ ประมาณเที่ยงวันเท่านั้น การติดตามแผงติดตามดวงอาทิตย์สามารถยืดระยะเวลาการสร้างช่วงเวลาสำคัญออกไปได้บ้าง แต่ก็ยังหมายความว่าแผงควบคุมใช้เวลาน้อยมากในการสร้างกำลังการผลิตสูงสุดในแต่ละวัน แบตเตอรี่เก็บสามารถชาร์จในระหว่างการผลิตสูงสุดและให้พลังงานในเวลากลางคืน แต่อาจมีราคาแพงประกอบด้วยวัสดุที่เป็นพิษและเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากการชาร์จซ้ำและรอบการปล่อย
ผลกระทบสิ่งแวดล้อม
ในขณะที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ปลอดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องสามารถเกี่ยวข้องกับสารที่ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์เป็นผลพลอยได้จากการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รวมถึงที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์และเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 17,000 เท่า นอกจากนี้เซลล์สุริยะหลายแห่งยังมีแคดเมียมโลหะพิษจำนวนน้อยและแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับการจัดเก็บกระแสไฟฟ้าสามารถมีโฮสต์ของโลหะหนักอื่น ๆ และสารอันตราย เมื่อเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ดีขึ้นผู้ผลิตอาจสามารถย้ายออกจากสารที่เป็นอันตรายเหล่านี้ได้ แต่ตอนนี้พวกเขาทำลายประโยชน์ทางนิเวศวิทยาจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่น่าประทับใจ