V posledních desetiletích prošla solární fotovoltaická (PV) technologie revolučním vývojem a přeměnila se ze specializované technologie na hlavního hráče v globálním energetickém prostředí. Cesta solární fotovoltaiky se dá vysledovat až k založení prvního praktického solárního článku Bellovými laboratořemi v roce 1954. Tento průlom znamenal začátek neúnavného úsilí o zlepšování účinnosti a snižování nákladů.
Jedním stěžejním vývojem ve vývoji solárních PV je příchod tenkovrstvých solárních článků. Na rozdíl od tradičních krystalických křemíkových solárních článků využívá tenkovrstvá technologie materiály, jako je telurid kadmia (CdTe) a měď-indium-gallium selenid (CIGS). Tyto materiály umožňují větší flexibilitu v designu a výrazně snižují výrobní náklady. Společnosti jako First Solar úspěšně implementovaly tenkovrstvou technologii, čímž přispěly k diverzifikaci možností solárních panelů a učinily solární energii globálně dostupnější.
Kromě toho pokroky ve vědě o materiálech, zejména v oblasti perovskitových solárních článků, získaly pozornost pro svůj potenciál způsobit revoluci v průmyslu. Perovskitové články nabízejí vyhlídku na vyšší účinnost a nižší výrobní náklady. Výzkumníci a společnosti aktivně pracují na řešení problémů stability s cílem komercializace perovskitových solárních článků ve velkém měřítku.
2. Environmentální a ekonomický dopad solárních fotovoltaických systémů
Přijetí solárních fotovoltaických systémů nejenže zahájilo novou éru čisté energie, ale také se stalo katalyzátorem pozitivních ekologických a ekonomických změn. Přínosy pro životní prostředí jsou příkladem snížení emisí skleníkových plynů. Například Německo, průkopník v přijímání solární energie, výrazně snížilo svou uhlíkovou stopu integrací solární energie do svého energetického mixu. Toto snížení se připisuje vytěsnění elektřiny vyrobené z fosilních paliv solární energií.
Pozitivní ekonomické dopady solární fotovoltaiky jsou navíc mnohostranné. Solární průmysl se stal významným zaměstnavatelem s pracovními příležitostmi zahrnujícími výzkum a vývoj, výrobu, instalaci a údržbu. Ve Spojených státech solární pracovní síla zaznamenala působivý růst, který v roce 2020 překonal 230 000 pracovních míst. Jak vlády pobízejí projekty obnovitelné energie, jsou stimulovány místní ekonomiky, což vytváří dominový efekt, který přesahuje solární sektor.
Dalším ekonomickým aspektem je potenciál pro decentralizovanou výrobu energie. Solární fotovoltaické systémy umožňují jednotlivým majitelům domů a podnikům vyrábět elektřinu a snižují závislost na centralizovaných energetických sítích. Tato decentralizace zvyšuje energetickou bezpečnost a odolnost, zejména v regionech náchylných k poruchám sítě nebo přírodním katastrofám.
Zatímco trajektorie solární fotovoltaiky je nepochybně pozitivní, na cestě k plně udržitelnému a integrovanému energetickému řešení přetrvávají výzvy. Přerušovanost, charakteristická pro solární energii v důsledku kolísání slunečního světla, byla primárním problémem. Pokroky v technologiích skladování energie, jako jsou lithium-iontové baterie, však tuto výzvu zmírňují. Tesla Powerwall například umožňuje majitelům domů ukládat přebytečnou solární energii pro použití v obdobích slabého slunečního záření, čímž poskytuje nepřetržité napájení.
Rovněž byly vzneseny obavy týkající se životního prostředí související s výrobními procesy solárních panelů. Výroba tradičních křemíkových solárních článků zahrnuje energeticky náročné procesy a použití potenciálně nebezpečných materiálů. Společnosti jako Qidong Shenya Industry Co., Ltd. to řeší implementací udržitelných výrobních postupů, jako je používání obnovitelné energie při výrobě a recyklace materiálů, aby se minimalizoval dopad výroby solárních panelů na životní prostředí.
Pokud jde o budoucnost, vznikající technologie nabízejí vzrušující možnosti pro budoucnost solární fotovoltaiky. Transparentní solární panely lze například integrovat do oken a fasád a proměnit každodenní povrchy v aktiva generující energii. Pokrok v solárních sledovacích systémech navíc zlepšuje zachycování energie orientací solárních panelů tak, aby sledovaly dráhu slunce po celý den. Takové inovace slibují další zvýšení účinnosti a životaschopnosti solárních fotovoltaických systémů.
