Kandungan
Sel fotovoltaik pertama, yang dibangunkan pada tahun 1950-an kepada satelit komunikasi kuasa, sangat tidak cekap. Sejak zaman itu, kecekapan sel solar telah meningkat dengan mantap sementara kos telah menurun, walaupun terdapat banyak ruang untuk penambahbaikan. Sebagai tambahan kepada kos yang lebih rendah dan kecekapan yang lebih baik, kemajuan masa depan dalam bahan fotovoltaik kemungkinan akan membawa kepada penggunaan lebih luas tenaga suria untuk novel, aplikasi mesra alam.
Kos yang lebih rendah
Sel fotovoltaik adalah kunci kepada satelit komunikasi pertama kerana beberapa alternatif dapat menghasilkan elektrik yang boleh dipercayai untuk jangka masa yang panjang, terutama tanpa penyelenggaraan. Kos tinggi satelit yang dibenarkan menggunakan sel solar yang mahal untuk kuasa. Sejak itu, kos untuk sel suria telah menurun dengan ketara, membawa kepada peranti mudah alih murah seperti kalkulator berkuasa solar dan pengecas telefon bimbit. Bagi penjanaan kuasa berskala besar, kos untuk setiap watt elektrik yang dihasilkan daripada fotovoltan kekal tinggi daripada alternatif seperti tenaga dari arang batu atau kuasa nuklear. Trend keseluruhan untuk mengurangkan kos untuk sel solar berkemungkinan akan berterusan pada masa hadapan.
Kecekapan yang lebih tinggi
Sel suria yang cekap menghasilkan lebih banyak tenaga elektrik daripada jumlah cahaya yang diberikan berbanding dengan yang tidak cekap. Kecekapan bergantung kepada beberapa faktor, termasuk bahan yang digunakan dalam sel photovoltaic itu sendiri, kaca yang digunakan untuk menutup sel dan pendawaian elektrik sel. Penambahbaikan, seperti bahan yang menukar sebahagian besar spektrum cahaya Matahari ke dalam elektrik telah meningkatkan kecekapan sel solar secara radikal. Kemajuan di masa hadapan mungkin akan meningkatkan kecekapan lagi, merosakkan tenaga elektrik lebih daripada cahaya.
Format Fleksibel
Sel photovoltaic tradisional adalah sejenis bahan silikon yang rata, ditutupi dengan kaca dan terikat kepada panel logam; ia berkesan tetapi tidak sangat fleksibel. Penyelidikan semasa dalam bahan fotovoltaik telah membawa kepada sel-sel yang dicat ke pelbagai permukaan, termasuk kertas dan kepingan plastik. Teknik lain meletakkan filem ultra tipis ke kaca, menghasilkan tingkap yang membolehkan cahaya masuk dan menghasilkan elektrik. Pelbagai jenis bahan photovoltaik pada masa akan datang boleh menyebabkan cat rumah bertenaga suria, paving jalan, kot yang mengisi semula telefon bimbit anda dan aplikasi lanjutan yang lain.
Nanoteknologi
Kemajuan dalam nanoteknologi, kajian terhadap sifat-sifat bahan pada tahap atom dan molekul, mempunyai potensi besar untuk meningkatkan sel photovoltaic. Sebagai contoh, saiz zarah mikroskopik dalam bahan photovoltaik mempengaruhi keupayaan mereka untuk menyerap warna cahaya tertentu; dengan menyempurnakan saiz dan bentuk molekul, saintis boleh meningkatkan kecekapan mereka. Nanoteknologi juga boleh membawa kepada desktop 3D-er yang menghasilkan sel suria atom dan peranti lain yang tepat pada harga yang sangat rendah.
Kereta solar?
Walaupun sel photovoltaic memegang janji besar dalam aplikasi masa depan, mereka juga akan bertanding dengan beberapa had fizikal yang keras. Sebagai contoh, tidak mungkin kereta penumpang berkuasa matahari sepenuhnya akan mempunyai prestasi atau utiliti model gas semasa yang biasa. Walaupun kenderaan berkuasa matahari telah berlari dalam pertandingan, ini adalah sebahagian besar prototaip juta dolar khusus yang memerlukan keadaan padang pasir yang cerah. Faktor had ialah cahaya matahari yang diterima oleh Bumi, yang berjumlah 1,000 watt per meter di bawah keadaan yang ideal. Motor elektrik praktikal yang paling kecil untuk sebuah kereta memerlukan kira-kira 40kW tenaga; pada kecekapan 40 peratus, ini bermakna panel solar 100 meter persegi atau 1,000 kaki persegi di kawasan. Sebaliknya, panel solar yang praktikal mungkin suatu hari akan menggerakkan kenderaan pelayaran kecil untuk kegunaan sekali-sekala atau memanjangkan jarak memandu untuk hibrid plug-in. Tenaga yang terhad dalam sinar matahari menyekat prestasi setiap kenderaan yang bergantung pada sel fotovoltaik.