Слънчевата енергия, която залива земната повърхност, надвишава 6 хил. пъти енергийното потребление на цялото човечество. В същото време, то е изправено пред много сериозен проблем – природните ресурси като въглища, нефт и газ започват да се изчерпват, а енергийните нужди непрекъснато да се увеличават. Все по-стриктните ограничения и нарастваща цена на традиционното производство на електроенергия, провокират търсения на по-нови и ефективни технологии, които да осигурят човешкия просперитет сега и за идните поколения. Необятната енергия на слънцето е ключ към прехода към устойчиво производство на електроенергия от алтернативни източници, който вече е в пълен ход. Тези технологии стават все по-ефективни и иновативни, а нарастващата цена на изкопаемите горива и негативният им ефект върху околната среда, стимулират изследователи и учени да ги развиват и усъвършенстват още повече. В същото време, подобрените технологии намаляват цената на крайните продукти, а от там – и на електричеството, произведено от възобновяеми източници.
Разработени са различни методи за добиване на енергия от слънцето, а резултатите се внедряват във все по-широка гама приложения. Повечето системи за добиване на слънчева енергия използват добре познатите плоски фотоволтаични панели. Калифорнийската компания Energy Innovations разработва система за оптимално използване на енергията от слънцето, която работи с кръг от огледала, всяко от които проследява пътя на слънцето, насочвано от микропроцесор, подобно на истински слънчоглед. Светлината се концентрира в соларен модул, разположен над огледалата. Очаква се цената на този тип система да бъде едва две трети от тази на конвенционалните.
Фотоволтаичните модули сами по себе си са сложни и скъпи за производство, затова американската компания Nanosolar, използвайки нанотехнологии, е създала вид фотоволтаично мастило, способно да преобразува слънчевата енергия в електричество. Производството е силно опростено – мастилото се нанася върху фолио, а крайният продукт струва едва една десета от цената на традиционните соларни панели.
Изследователи от Масачузетския технологичен институт работят върху идеята за соларни панели с 3D дизайн. Те ще произвеждат 20 пъти повече енергия от обикновените, тъй като приемат слънчеви лъчи от повече ъгли, в сравнение със стандартните, които са позиционирани за енергия само от една посока.
Друго изобретение на института в Масачузетс е въглеродна соларна клетка, която може да улови неизползваната енергия в инфрачервения край на светлинния спектър. Материалът е прозрачен, което позволява чрез наслагване да се създаде комбинирано устройство, съчетаващо въглеродна и силициева клетка и по този начин да се улови почти целият диапазон на светлинния спектър.
Познатите в целия свят големи и тежки соларни панели са на път да останат в историята. Предвид поскъпването на електричеството, производителите на фотоволтаични модули се стараят да измислят по-елегантни продукти, като по този начин максимално се елиминират пречките за масовото им въвеждане в жилищното строителство.
Архитектът Дейвид Фишер е автор на революционен проект – въртящ се небостъргач, който ще бъде изграден в Дубай. Специален механизъм ще позволява на всеки етаж да се върти самостоятелно, като по този начин обитателите на сградата ще избират по свое желание панорамата и ъгълът, под който да пада дневната светлина. Постройката ще променя непрекъснато формата си, ще бъде оборудвана със слънчеви панели и ще произвежда 190 милиона киловатчаса енергия годишно.
Благодарение на технология, разработена от Dow Chemical Co., вместо да се заемат пространства за изграждане на фотоволтаични паркове, соларни панели могат да бъдат поставени по покривите, под формата на слънчеви керемиди. Така всеки покрив ще може да бъде използван като малка електроцентрала.
Сградите с нулев енергиен баланс постепенно завладяват света. Те функционират напълно автономно и не зависят от електро, топло и водоснабдителни мрежи. Самостоятелно изработват за собствените си нужди топлина и електричество чрез инсталирани слънчеви колектори и панели, ветрогенератори и биореактори, снабдени са със специални системи за вентилация и събиране на дъждовна вода.
Нов вид микрочип, работещ с фотоволтаична клетка е на път да замести напълно нуждата от обикновените батерии. Високоефективната соларна клетка може дори да работи на закрито. Поставя се директно върху електронните компоненти, превръщайки ги в нискооборотни механизирани устройства, които генерират собствената си енергия.
Появяват се все по-ефективни фотоволтаични системи.
Екип учени от Университета в Саут Хемптън, изобрети ново поколение фотоволтаични устройства, които работят на принципа на фотосинтезата при растенията. Използваните нано елементи действат като растителни клетки по време на фотосинтеза и превръщат абсорбираната слънчева светлина в електрическа енергия по-ефективно от всяко друго подобно устройство.
Разположени на повърхността на земята, соларните панели функционират в зависимост от климатичните условия и смяната на деня и нощта. Тези пречки зараждат идеята за космическа слънчева енергия. Ако фотоволтаичните модули се разположат в космоса, те няма да са зависими от променливите условия на земната атмосфера и ще могат да събират неограничено количество енергия постоянно и директно от Слънцето. След това, получената енергия ще се изпраща обратно на Земята, където ще бъде приемана от трансформатори и предоставяна на разпределителните мрежи.
Изследователи от Калифорнийския университет в Лос Анжелис (UCLA) обявиха, че са създали нов органичен полимер, който произвежда електричество, абсорбирайки единствено инфрачервената област на спектъра и е напълно прозрачен. Усъвършенстването на технологията ще позволи материалът да бъде нанасян директно върху повърхностите, под формата на спрей. Приложенията на новото откритие са неограничени и изумителни – прозорци и цели сгради, които могат да произвеждат електричество, самозареждащи се от слънцето електроуреди, дори коли и самолети, които един ден ще разчитат единствено на тази енергия.
Очевидно е, че човечеството ще поддържа стремежа си към по-висок стандарт на живот. Това ще бъде възможно единствено чрез пълно енергийно обезпечаване. Възможното решение са различните форми на възобновяема енергия. Една от най-добре овладените и разработени, с доказан потенциал и бъдеще е соларната. Слънчевите ресурси на земята са изобилни и не могат да бъдат монополизирани. Затова, усилията на учени и експерти са насочени в разработването на иновативни технологии в областта на фотоволтаиката. Тяхната основна цел за малко по-далечното бъдеще е, соларната енергетика да бъде все по-малко алтернативна и да се превръща все повече в основна за човечеството.