Energia słoneczna to jedna z najbardziej obiecujących technologii energii odnawialnej, umożliwiająca wytwarzanie energii elektrycznej z darmowego, niewyczerpanego światła słonecznego. Wielu właścicieli domów już zaczęło stosować energię słoneczną, a duże zakłady wytwarzania energii na południowym zachodzie oferują zalety energii słonecznej tysiącom klientów. Jednak energia słoneczna wciąż napotyka wiele przeszkód, zanim będzie mogła naprawdę zastąpić paliwa kopalne w produkcji energii dla większości Amerykanów.
Intensywność słoneczna
Jedną z największych przeszkód w powszechnym stosowaniu energii słonecznej są różnice w natężeniu promieniowania słonecznego. Według National Renewable Energy Laboratory słońce dostarcza prawie dwa razy więcej energii na pustynię Mojave niż na północno-zachodnim Pacyfiku. Ponieważ moc panelu zależy od ilości otrzymywanej energii słonecznej, oznacza to, że energia słoneczna jest znacznie lepszym źródłem energii na pustyniach południowo-zachodnich niż w innych częściach kraju. Chociaż panel słoneczny może zapewnić przynajmniej trochę darmowej energii elektrycznej w dowolnym miejscu w kraju, inwestycja potrwa znacznie dłużej w regionach bez intensywnego pokrycia słonecznego.
Wydajność
Kolejną przeszkodą dla energii słonecznej jest wydajność fotowoltaiczna. Jeśli mieszkasz na pustyni, jeden metr kwadratowy panelu słonecznego może otrzymać równowartość ponad 6 kilowatogodzin energii w ciągu jednego dnia. Ale panel słoneczny nie może przekształcić całej ilości energii w energię elektryczną. Wydajność panelu słonecznego określa, ile z tej energii można wykorzystać, a większość komercyjnych paneli słonecznych dostępnych na rynku w 2013 roku ma wydajność poniżej 25 procent. Im wydajniejszy panel, tym droższy w produkcji. Z wyjątkiem jakichkolwiek znaczących skoków w technologii, wskaźniki wydajności przekraczające 33 procent są mało prawdopodobne w najbliższej przyszłości.
Niezawodność
Jednym z głównych problemów związanych z energią słoneczną jest niezawodność. W najlepszym razie panel słoneczny może wytwarzać energię elektryczną przez 12 godzin dziennie, a panel osiągnie szczytową wydajność tylko przez krótki okres około południa. Panele śledzące, które podążają za słońcem, mogą nieco wydłużyć ten okres pierwszej generacji, ale nadal oznacza to, że panele spędzają bardzo mało dnia na produkcji z maksymalną wydajnością. Baterie magazynujące mogą ładować się podczas szczytowej generacji i zapewniają strużkę energii w nocy, ale może być kosztowny, zawierać materiały toksyczne i szybko się zużywać z powodu wielokrotnego ładowania i rozładowania cykle.
Skutki środowiskowe
Chociaż wytwarzanie energii słonecznej jest bezemisyjne, produkcja paneli słonecznych i powiązanych technologii może obejmować pewne substancje nieprzyjazne dla środowiska. Trifluorek azotu jest powszechnym produktem ubocznym produkcji elektroniki, w tym wykorzystywanej w ogniwach słonecznych, i jest gazem cieplarnianym 17 000 razy silniejszym niż dwutlenek węgla. Ponadto wiele ogniw słonecznych zawiera niewielkie ilości toksycznego metalicznego kadmu oraz baterie wymagane do przechowywania wytworzonej energii elektrycznej może zawierać wiele innych metali ciężkich i niebezpiecznych Substancje. Wraz z rozwojem technologii słonecznej producenci mogą być w stanie odejść od tych potencjalnie niebezpiecznych substancji, ale na razie marnują imponujące korzyści ekologiczne, jakie oferuje energia słoneczna.