يمكن أن تغطي الطاقة الشمسية نظريًا الطلب العالمي على الكهرباء بنسبة 0.3٪ فقط من مساحة أراضيها. هذه إحدى الاستنتاجات الرئيسية للبحث الجديد الذي أجرته مجموعة من المؤسسات الأكاديمية بقيادة جامعة آرهوس في الدنمارك. يدعي الباحثون أن المواد الخام وتوافر الأراضي لن يشكلوا حواجز حقيقية أمام الكهروضوئية في سباقها للسيطرة على مشهد الطاقة العالمي.

يدعي العلماء أنه من أجل متوسط ​​جيل سنوي للطاقة الشمسية يبلغ 1،370 كيلوواط ساعة / كيلوواط ، ستكون هناك حاجة إلى 38 مليون هكتار. وأشاروا إلى أن العالم تبلغ مساحته الإجمالية 13003 مليون هكتار.

وقالت الباحثة مارتا فيكتوريا لمجلة pv "وبالتالي ، يمكن توفير استهلاكنا الحالي للكهرباء عن طريق الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تغطي 0.3٪ من الأراضي المتاحة" .

قال الباحثون إن الافتراضات التقليدية حول الانتشار العالمي للطاقة الكهروضوئية للسنوات القادمة تعتمد بشكل عام على الغطاء الأرضي وتوقعات التكلفة التي تأخذ في الاعتبار بشكل أساسي محطات توليد الطاقة الكلاسيكية والمعبأة بكثافة على نطاق المرافق. يزعمون أن مثل هذه الإسقاطات تتجاهل إمكانات الكهروضوئية الرأسية ، والمنشآت العائمة ، والخلايا الزراعية ، والمصفوفات المتكاملة للبناء ، فضلاً عن تكوينات الأنظمة الكهروضوئية المبتكرة الأخرى.

قال الأكاديميون: "مع ذلك ، تُظهر هذه التطبيقات الجنينية أنه لا يزال هناك مجال للابتكار على مستوى النظام". "باختصار ، على الرغم من أن الأراضي المتاحة يمكن أن تحد من الطاقة الشمسية الكهروضوئية على المستويات المحلية ، إلا أنها لن تكون قيدًا على نطاق أوسع ، وبالتالي ، فإننا نوصي بأن تتضمن النماذج قيودًا دقيقة ومحدثة بناءً على المواد وتوافر الأراضي."

وصف العلماء النتائج التي توصلوا إليها في " الطاقة الشمسية الكهروضوئية جاهزة لتزويد المستقبل بالطاقة " ، والتي نُشرت مؤخرًا في Joule . قالوا إن كفاءة تقنيات الخلايا الشمسية ستتحسن بشكل كبير في المستقبل ، ويمكن أن يساعد ذلك في معالجة قضايا الحد من الأراضي في مواقع محددة. كما زعموا أن توفر المواد الخام قد يكون فقط مشكلة بالنسبة لتكنولوجيا الأغشية الرقيقة الكهروضوئية ، وليس لخلايا السيليكون البلورية ، التي تمثل حاليًا 95٪ من السوق العالمية.

وأكدت مجموعة البحث: "بفضل زيادة الكفاءة واستخدام أصابع تلامس أرق ، انخفض استخدام الفضة لكل واط بشكل كبير في السنوات الماضية ، ويمكن استخدام النحاس أو الألومنيوم كبديل إذا لزم الأمر". "لا يُتوقع أن تمثل المواد غير الخلوية في الكهروضوئية (الزجاج والبلاستيك والألمنيوم والخرسانة والفولاذ) حدًا أيضًا."

أفاد الباحثون أيضًا أن الطاقة الشمسية حافظت على معدل تعلم بنسبة 23 ٪ منذ عام 1976 وأن تكلفة التكنولوجيا الكهروضوئية انخفضت بنسبة 23 ٪ في كل مرة تتضاعف فيها السعة.

قال العلماء : "بالنظر إلى أن معدل التعلم يعتمد على أسعار الوحدات ، فإنه يشمل أيضًا القضاء على أجزاء كبيرة من الهوامش في التصنيع الكهروضوئي بسبب المنافسة القوية بين الموردين" ، مشيرين إلى أن العوامل الرئيسية لخفض التكلفة هي زيادة الكفاءة ، اقتصاديات الحجم ، والعمل العلمي على مواد السيليكون.

تعرض الدراسة أيضًا بعض التحديات التي يجب أن تواجهها الطاقة الكهروضوئية في العقد المقبل. وتشمل هذه إنشاء أطر تنظيمية تقلل من التكاليف الميسرة ، وتقليل النفقات الرأسمالية ، وتمكين كهربة قطاعات الطاقة الأخرى من خلال مخططات ضريبية مناسبة ، وتعزيز البحث حول تحسين كفاءة الطاقة الكهروضوئية والقدرة على الاعتماد .