Hver eneste time kaster solen mer energi på jorden enn menneskeheten forbruker på et helt år.
Utfordringen er å gjøre alt det deilige sollyset om til elektrisitet på en effektiv og billig måte. Heldigvis er det noe vi blir bedre og bedre til. Faktisk har solenergi nettopp slått en rekord som den billigste formen for elektrisitet i verdenshistorien.
Det skyldes dels at solenergi flere steder i verden støttes av skatterabatter og lignende statlige programmer. Men det skyldes også store framskritt i solcellenes effektivitet, som er mer enn fordoblet over det siste ti årene. I dag nærmer de beste solcellene seg en effektivitet på omkring 50 prosent.
Solceller lager strøm med reiselystne elektroner
Solceller består av et negativt n-lag og et positiv p-lag, som er bygget av ulike materialer som gir dem ulike elektriske spenninger. N-laget har et overskudd av elektroner, og p-laget har et underskudd.
Når solen skinner på solcellen, kan fotoner fra lyset slå løs elektronene, slik at de ekstra elektronene i n-laget begynner å bevege seg mot den p-laget, som har positiv ladning. Elektronenes bevegelse skaper en elektrisk strøm som samles opp i et strømførende materiale og føres ut gjennom kabler.
De store forbedringene i effektivitet skyldes blant annet forbedringer i de materialene som cellene er bygget av. Ulike typer materiale kan utnytte ulike deler av sollysets spektrum, så sandwichkonstruksjoner av varierende materialer gjør den samlede cellen mer effektiv.
Bli med helt inn under huden på solceller:
Potensialet er stort – men ikke uendelig
Ifølge noen beregninger vil hele verdens energiforbruk kunne dekkes av solcelleanlegg på vel 100 000 kvadratkilometer – som svarer til bare 1,2 prosent av Sahara.
Men så enkelt er det ikke. Solceller har nemlig den ulempen at de ikke lager strøm når solen ikke skinner – om natten, på gråværsdager eller det meste av vinteren i noen deler av verden.
Ifølge Verdensbanken lever 20 prosent av jordens befolkning i områder der solenergi har ideelle vilkår fordi det ikke er store svingninger i årstidene. Førsteplassen går til Namibia, mens Irland ligger på sisteplass.
De store forskjellene innebærer at noen regioner vil ha mer glede av solenergi enn andre. Samtidig krever de vanlige svingningene i anleggenes produksjon – for eksempel fra dag til natt – store investeringer i infrastruktur til å transportere og oppbevare elektrisiteten.
De geografiske utfordringene innebærer at solenergi må nøye seg med å stå for en del av klodens samlede energiforbruk. Forskere fra Stanford anslår vi kan nå opp i 48 prosent i et 100 prosent grønt samfunn. Resten må komme fra vind- og vannkraft.
Noe kunne tyde på at verden allerede er god på vei: I oktober i år opplevde den australske delstaten South Australia or første gang noensinne en periode der 100 prosent av statens energi ble dekket av solen. Perioden varte riktignok bare i en time – på en skyfri og solrik dag – men likevel. Resultatet peker mot en lysere framtid for utnyttelsen av solens energi.