L'énergie solaire est l'une des technologies d'énergie renouvelable les plus prometteuses, permettant de produire de l'électricité à partir de la lumière solaire gratuite et inépuisable. De nombreux propriétaires ont déjà commencé à adopter l'électricité solaire, et les installations de production d'électricité à grande échelle dans le sud-ouest offrent les avantages de l'énergie solaire à des milliers de clients. Mais le solaire fait encore face à un certain nombre d'obstacles avant de pouvoir réellement remplacer les combustibles fossiles pour la production d'électricité pour la plupart des Américains.
Intensité solaire
L'un des principaux obstacles à l'adoption généralisée de l'énergie solaire est la variation de l'intensité solaire. Selon le National Renewable Energy Laboratory, le soleil fournit presque deux fois plus d'énergie au désert de Mojave qu'au nord-ouest du Pacifique. Parce que la production d'un panneau dépend de la quantité d'énergie solaire qu'il reçoit, cela signifie que l'énergie solaire est une bien meilleure source d'énergie dans les déserts du sud-ouest que dans d'autres parties du pays. Alors qu'un panneau solaire peut fournir au moins un peu d'électricité gratuite n'importe où dans le pays, l'investissement sera beaucoup plus long à rentabiliser dans les régions sans couverture solaire intense.
Efficacité
Un autre obstacle à l'électricité solaire est l'efficacité photovoltaïque. Si vous vivez dans le désert, un seul mètre carré de panneau solaire pourrait recevoir l'équivalent de plus de 6 kilowattheures d'énergie au cours d'une seule journée. Mais un panneau solaire ne peut pas convertir toute cette quantité d'énergie en électricité. L'efficacité d'un panneau solaire détermine la quantité d'énergie utilisable, et la plupart des panneaux solaires commerciaux sur le marché en 2013 ont des taux d'efficacité inférieurs à 25 %. Plus un panneau est efficace, plus il coûte cher à produire. À moins de progrès technologiques majeurs, des taux d'efficacité supérieurs à 33 % sont peu probables dans un avenir proche.
Fiabilité
Un problème majeur avec l'énergie solaire est la fiabilité. Au mieux, un panneau solaire peut produire de l'électricité pendant 12 heures par jour, et un panneau n'atteindra sa puissance maximale que pendant une courte période vers midi. Le suivi des panneaux qui suivent le soleil peut prolonger quelque peu cette période de production principale, mais cela signifie toujours que les panneaux passent très peu de la journée à produire à leur capacité maximale. Les batteries de stockage peuvent se charger pendant la production de pointe et fournir un faible niveau d'énergie la nuit, mais elles peut être coûteux, contenir des matières toxiques et s'user rapidement en raison de charges et de décharges répétées cycles.
Effets environnementaux
Alors que la production d'énergie solaire est sans émission, la fabrication de panneaux solaires et de technologies connexes peut impliquer certaines substances nuisibles à l'environnement. Le trifluorure d'azote est un sous-produit courant de la fabrication de produits électroniques, y compris ceux utilisés dans les cellules solaires, et c'est un gaz à effet de serre 17 000 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. De plus, de nombreuses cellules solaires contiennent de petites quantités de cadmium, un métal toxique, et les batteries nécessaire pour stocker l'électricité produite peut contenir une foule d'autres métaux lourds et dangereux substances. À mesure que la technologie solaire s'améliore, les fabricants pourront peut-être s'éloigner de ces substances potentiellement dangereuses, mais pour l'instant, ils gâchent les avantages écologiques par ailleurs impressionnants de l'énergie solaire.