انرژی خورشیدی ناشی از تابش الکترومغناطیسی خورشید است که به سطح زمین میرسد. تابش خورشیدی عمدتاً در طول موجهای مرئی و مادون قرمز قرار دارد و توان متوسط آن در جوّ بالای زمین حدود 1361 وات بر متر مربع (Solar Constant) است. اما به دلیل تضعیف ناشی از جذب، پراکندگی و انعکاس در اتمسفر، میانگین توان قابل دریافت در سطح زمین حدود 1000 وات بر متر مربع است.
سیستمهای فتوولتائیک (PV)
در این سیستمها از سلولهای خورشیدی نیمهرسانا (معمولاً سیلیکون) برای تبدیل مستقیم نور خورشید به برق استفاده میشود. بازده تجاری پنلهای سیلیکون تکبلوری معمولاً بین 18–22٪ است
نیروگاههای حرارتی خورشیدی (CSP)
این فناوری با متمرکزسازی تابش خورشید و تولید حرارت، بخار تولید کرده و برق تولید میکند. انواع اصلی آن شامل سیستم سهموی خطی (Parabolic Trough), برج خورشیدی (Solar Tower) و دیسک سهموی (Parabolic Dish) است.
سیستمهای گرمایش آب خانگی یا صنعتی، تهویه مطبوع خورشیدی و فرآیندهای حرارتی صنعتی، از دیگر کاربردهای انرژی خورشیدی هستند.
مزایا
- منبع پاک و تجدیدپذیر با آلایندگی صفر در بهرهبرداری
- دسترسی جهانی و تنوع کاربری (تولید برق، حرارت، آبشیرینکنها)
- کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی
چالشها
- وابستگی به شرایط جوی و تابش لحظهای
- هزینههای سرمایهگذاری اولیه بالا (گرچه در حال کاهش است)
- نیاز به سیستمهای ذخیرهسازی انرژی برای پایداری عرضه
روندهای نوین و آینده
تحقیقات در زمینه افزایش بازده سلولهای خورشیدی (مانند فناوری پرُوُسکایت)، کاهش هزینهها، توسعه باتریهای ذخیرهسازی کارآمد و ادغام سیستمهای خورشیدی در شبکههای هوشمند (Smart Grids) آینده این صنعت را رقم خواهند زد.
