Solenergi är en av de mest lovande förnybara energiteknikerna, vilket möjliggör elproduktion från fri, outtömlig solljus. Många husägare har redan börjat anta solenergi, och storskaliga kraftproduktionsanläggningar i sydvästra erbjuder solens fördelar för tusentals kunder. Men sol står fortfarande inför ett antal hinder, innan det verkligen kan ersätta fossila bränslen för kraftproduktion för de flesta amerikaner.

Solintensitet

En av de största hindren för den utbredda antagandet av solenergi är variationer i solintensitet. Enligt National Renewable Energy Laboratory, ger solen nästan nästan dubbelt så mycket energi till Mojave-öknen som den gör mot Stilla havet nordvästern. Eftersom en panels produktion beror på hur mycket solenergi den tar emot betyder det att sol är en mycket bättre kraftkälla i sydvästra öken än i andra delar av landet. Medan en solpanel kan ge åtminstone lite fri ström någonstans i landet, kommer investeringen att ta mycket längre tid för att betala sig själv i regioner utan intensiv solskydd.

Effektivitet

Ett annat hinder för sol el är fotovoltaisk effektivitet. Om du bor i öknen kan en enda kvadratmeter solpanel få en motsvarighet på mer än 6 kilowatt-timmar energi under en enda dag. Men en solpanel kan inte omvandla hela energin till el. Effektiviteten hos en solpanel avgör hur mycket av den strömmen som är användbar, och de flesta kommersiella solpaneler på marknaden år 2013 har effektivitetsgrader på mindre än 25 procent. Ju effektivare en panel är desto dyrare är den att producera. Utan några stora tekniska framsteg är effektivitetsgrader över 33 procent osannolikt inom en snar framtid.

Tillförlitlighet

Ett stort problem med solkraft är tillförlitlighet. I bästa fall kan en solpanel producera el i 12 timmar om dagen, och en panel kommer bara att nå topputgången under en kort period runt middagen. Spårningsplattor som följer solen kan förlänga den här generationsperioden något, men det betyder fortfarande att paneler spenderar mycket lite av dagen och producerar vid maximal kapacitet. Förvaringsbatterier kan laddas under toppgenerering och ge en strömkälla på natten, men de kan vara dyra, innehåller giftiga material och slits ut snabbt på grund av upprepade laddnings- och urladdningscykler.

Miljöeffekter

Solproduktionen är utsläppsfri, men tillverkningen av solpaneler och relaterad teknik kan innebära några miljövänliga ämnen. Kväve trifluorid är en vanlig biprodukt av elektronik tillverkning, inklusive de som används i solceller, och det är en växthusgas 17.000 gånger starkare än koldioxid. Dessutom innehåller många solceller små mängder giftig metallkadmium, och batterierna som krävs för att lagra genererad el kan innehålla en mängd andra tungmetaller och farliga ämnen. När soltekniken förbättras kan tillverkarna kunna flytta sig ifrån dessa potentiellt farliga ämnen, men för närvarande märker de de otroligt imponerande ekologiska fördelarna som solenergi erbjuder.