V posledných desaťročiach prešla solárna fotovoltaická (PV) technológia revolučným vývojom a premenila sa z okrajovej technológie na hlavného hráča v globálnom energetickom prostredí. Cesta solárnej fotovoltiky sa dá vystopovať až k vzniku prvého praktického solárneho článku v Bell Labs v roku 1954. Tento prelom znamenal začiatok neúnavného úsilia o zlepšenie účinnosti a zníženie nákladov.
Jedným z kľúčových vývojov vo vývoji solárnej fotovoltaiky je príchod tenkovrstvových solárnych článkov. Na rozdiel od tradičných kryštalických kremíkových solárnych článkov, tenkovrstvová technológia využíva materiály ako telurid kadmia (CdTe) a meď-indium-gálium selenid (CIGS). Tieto materiály umožňujú väčšiu flexibilitu v dizajne a výrazne znižujú výrobné náklady. Spoločnosti ako First Solar úspešne implementovali technológiu tenkých vrstiev, čím prispeli k diverzifikácii možností solárnych panelov a sprístupnili solárnu energiu na celom svete.
Okrem toho pokroky vo vede o materiáloch, najmä v oblasti perovskitových solárnych článkov, získali pozornosť pre ich potenciál spôsobiť revolúciu v tomto odvetví. Perovskitové články ponúkajú perspektívu vyššej účinnosti a nižších výrobných nákladov. Výskumníci a spoločnosti aktívne pracujú na riešení problémov stability s cieľom komercializovať perovskitové solárne články vo veľkom meradle.
2. Environmentálny a ekonomický dopad solárnych fotovoltaických systémov
Prijatie solárnych fotovoltaických systémov nielenže ohlásilo novú éru čistej energie, ale stalo sa aj katalyzátorom pozitívnych environmentálnych a ekonomických zmien. Prínosy pre životné prostredie sú doložené znižovaním emisií skleníkových plynov. Napríklad Nemecko, priekopník v zavádzaní solárnej energie, výrazne znížilo svoju uhlíkovú stopu integráciou solárnej energie do svojho energetického mixu. Toto zníženie sa pripisuje vytesňovaniu elektriny vyrobenej z fosílnych palív solárnou energiou.
Pozitívne ekonomické dopady solárnej fotovoltaiky sú navyše mnohostranné. Solárny priemysel sa stal významným zamestnávateľom s pracovnými príležitosťami zahŕňajúcimi výskum a vývoj, výrobu, inštaláciu a údržbu. V Spojených štátoch zaznamenala pracovná sila v oblasti solárnej energie pôsobivý rast, ktorý v roku 2020 prekonal 230 000 pracovných miest. Keďže vlády stimulujú projekty v oblasti obnoviteľnej energie, stimulujú sa miestne ekonomiky, čím sa vytvára dominový efekt, ktorý presahuje rámec solárneho sektora.
Ďalším ekonomickým aspektom je potenciál pre decentralizovanú výrobu energie. Solárne fotovoltické systémy umožňujú individuálnym majiteľom domov a firmám vyrábať elektrinu, čím sa znižuje závislosť od centralizovaných energetických sietí. Táto decentralizácia zvyšuje energetickú bezpečnosť a odolnosť, najmä v regiónoch náchylných na poruchy siete alebo prírodné katastrofy.
Zatiaľ čo trajektória solárnej fotovoltiky je nepochybne pozitívna, na ceste k plne udržateľnému a integrovanému energetickému riešeniu pretrvávajú výzvy. Prerušovanosť, charakteristická pre solárnu energiu v dôsledku zmien slnečného žiarenia, bola hlavným problémom. Pokroky v technológiách skladovania energie, ako sú lítium-iónové batérie, však túto výzvu zmierňujú. Tesla Powerwall napríklad umožňuje majiteľom domov ukladať prebytočnú slnečnú energiu na použitie v období slabého slnečného žiarenia, čím poskytuje nepretržité napájanie.
Objavili sa aj environmentálne obavy súvisiace s výrobnými procesmi solárnych panelov. Výroba tradičných kremíkových solárnych článkov zahŕňa energeticky náročné procesy a použitie potenciálne nebezpečných materiálov. Spoločnosti ako Qidong Shenya Industry Co., Ltd. to riešia implementáciou udržateľných výrobných postupov, ako je používanie obnoviteľnej energie pri výrobe a recyklácia materiálov, aby sa minimalizoval vplyv výroby solárnych panelov na životné prostredie.
Čo sa týka budúcnosti, vznikajúce technológie ponúkajú vzrušujúce možnosti pre budúcnosť solárnej fotovoltaiky. Transparentné solárne panely môžu byť napríklad integrované do okien a fasád, čím sa každodenné povrchy premenia na zdroje energie. Pokroky v solárnych sledovacích systémoch navyše zlepšujú zachytávanie energie orientáciou solárnych panelov tak, aby sledovali dráhu slnka počas dňa. Takéto inovácie sľubujú ďalšie zvýšenie účinnosti a životaschopnosti solárnych FV systémov.
