Solárna energia - alternatívne zdroje energie

Alternatívne zdroje energie – solárna energia
 
1 Úvod
Svetový priemer spotreby elektrickej energie na 1 obyvateľa je približne 2 300 kWh.  V súčasnosti si život bez elektrickej energie nevieme ani predstaviť. Bez elektrickej energie by nefungovali žiadne elektrické spotrebiče, osvetelenie ani kúrenie. Každý človek má určite doma nejaký elektrospotrebič, ktorý denne používa. Pre niekoho je to televízor alebo rádio, ktoré sa stali pre nás zdrojom informácií, alebo spotrebiče v kuchyni, pomocou ktorých si pripravujeme jedlá. Tieto spotrebiče pracujú rôzne vďaka elektrickej energii, ktorú vyrábajú elektrárne. U nás sú to hlavne vodné a tepelné elektrárne, okrem nich aj  jadrové. Všetky tieto elektrárne pracujú na takmer rovnakom princípe. Každá z nich premieňa nejakú energiu na kinetickú energiu turbíny a generátor napojený na turbínu vyrába elektrickú energiu.
Elektrická energia sa dá rôzne využívať a veľmi ľahko sa mení na iné formy energie, naprílad na tepelnú alebo pohybovú energiu.  K jej prednostiam tiež patrí, že sa dá dopravovať na veľké vzdialenosti len s malými stratami a k prenosu sú potrebné len jednoduché kovové vodiče. Elektrina za sebou pri využívaní nezanecháva žiadne odpady ako napríklad nečistoty a splodiny, čo sa však o jej výrobe povedať nedá. Aj preto sa v súčasnosti hľadajú nové alternatívne spôsoby výroby elektrickej energie. Také, ktoré by neškodili životnému prostrediu a boli by rovnako účinné ako fosílne zdroje. Zásoby fosílnych palív sa zmenšujú veľmi rýchlym tempom a za pár desiatok rokov sa zásoby uhlia, ropy a zemného plynu prakticky vyčerpajú. Obnoviteľnými zdrojmi sú veterná, vodná, geotermálna energia, biomasa a slnečná energia.
Tieto zdroje sú už zčasti využívané, avšak stále sa veľa elektrickej energie vyrába z fosílnych zdrojov. Je to aj preto, že takýto spôsob je už dlhšie zavedený v mnohých krajinách a vymeniť celú sieť elektrární je aj finančne náročné. Takže je veľmi dôležité oboznámiť sa s využívaním alternatívnych zdrojov a pokúsiť sa o ich prípadné vylepšenie. Pretože ak sa nevymyslí lepši spôsob využívania palív, bude to mať dopad na nasledujúce generácie.

2 Teoretické východiská
2.1  Obnoviteľné zdroje energie
Obnoviteľné zdroje energie, ktorých základom je slnečné žiarenie (biomasa, vodná, veterná a slnečná energia), sú schopné úplne pokryť spotrebu všetkých druhov energie prakticky v každej krajine sveta. Alternatívne zdroje energie musia mať spoločné dôležité znaky. Prvý dôležitý znak je obnova zdroja,  čo znamená jeho absolútnu nevyčerpateľnosť. Druhým dôležitým znakom je ekologická čistota, čo znamená maximálnu ohľaduplnosť k životnému prostrediu.

2.2  Slnko
Slnko je hviezda našej planetárnej sústavy. Planéta Zem obieha okolo Slnka. Je to naša najbližšia hviezda a zároveň najjasnejšia hviezda na oblohe. Gravitačné pôsobenie Slnka udržiava na obežných dráhach okolo Slnka všetky objekty slnečnej sústavy. Slnko patrí medzi hviezdy hlavnej postupnosti, čo znamená, že v jeho jadre prebieha premena vodíka na hélium a že vďaka tomu zostáva dlhodobo stabilné. Hmotnosť Slnka (2×1030 kg) predstavuje 99,87% hmotnosti celej slnečnej sústavy. Na všetky telesá Slnečnej sústavy dopadá elektromagnetické žiarenie zo Slnka, ktoré dosahuje celkový žiarivý výkon 3,826.1026 W. Väčšina telies vrátane všetkých planét obieha Slnko v smere jeho rotácie. Tento smer sa nazýva aj priamy (prográdny) smer a je dedičstvom po rotácii pôvodnej prachovo-plynovej hmloviny, z ktorej všetky telesá slnečnej sústavy vznikli. Všetky ostatné telesá v slnečnej sústave sú viditeľné len vďaka tomu, že odrážajú slnečné svetlo, alebo žiaria preto, lebo boli k žiareniu vybudené slnečnou energiou (napr. kométy alebo polárna žiara).

2.3  Slnečná energia
Slnečná energia predstavuje alternatívny zdroj energie do ktorého sa vkladajú najväčšie nádeje. Slnko je jediným zdrojom energie, na ktorý sa ľudstvo môže plne spoľahnúť.
 
“…Predpokladá sa, že naše Slnko zanikne o 5 miliónov rokov, takže slnečná energia je vzhľadom na ľudský život nevyčerpateľná. Množstvo slnečnej energie, ktoré dopadne ročne na povrch Zeme je asi 10 000 násobne väčšie, než je súčasná celosvetová spotreba energie za 1 rok! Teda jednoznačne môžeme povedať, že jediným skutočne trvalo obnoviteľným zdrojom energie je Slnko…”
 
Pritom človek spotrebuje v súčasnej dobe asi len 1% z celkového množstva slnečnej energie uloženej v biosfére, a to vo forme potravy. Zvyšok čaká na ďalšie využitie. Slnečné žiarenie vytvára základné podmienky pre život človeka a všetkých živých organizmov. Pomocou fotosyntézy poskytuje energiu pre celý biologický systém. Veterné elektrárne sú tiež závislé od slnečnej aktivity, pretože k prúdeniu vzduchu dochádza jeho zohrievaním a následným stúpaním. Slnečná energia spôsobuje tiež vyparovanie vody z morí, oceánov a vodných tokov. Vodné pary sa presúvajú nad zemským povrchom a pri ich ochladení dochádza ku kondenzácii a následným zrážkam. Zrážky zabezpečujú vznik vodných tokov a energia vodných tokov sa využíva na výrobu elektrickej energie v elektrárňach. Slnečná energia je teda jediným nevyčerpateľným  zdrojom energie a  preto je veľmi dôležité vedieť ju správne využiť.

Obrovským krokom dopredu by bolo širšie využívanie tzv. fotoelektrických článkov, ktoré priamo premieňajú slnečný svit na elektrický prúd (sú nimi vybavené napr. niektoré kalkulačky, ale aj pouličné lampy v niektorých štátoch).

2.3.1  Vývoj fotovoltaických článkov
“…V roku 1839 Francúz Alexander E. Becquerel objavil fotoelektrický ( fotovoltaický) jav. Pri pokusoch spozoroval, že dve kovové dosky ponorené do zriedenej kyseliny vyrábajú viac elektrickej energie, keď sú vystavené pôsobeniu slnečného svetla. Jeho pokus síce vtedy nemal veľký význam, pretože až o 5 rokov neskôr bol fotoelektrický efekt dokázaný Charlesom Frittsom na selénovom článku. Neskôr úspech zaznamenal kremíkový materiál v Bellových laboratóriách v USA…”
(Krieg, B.: Elektřina ze Slunce, str. 21)
Prvý fotovoltaický článok bol vyvinutý firmou Bell Telephone Labs (USA) v roku 1954. Fotovoltaický článok veľkosti 100 cm2 s 10 % účinnosťou dokáže za jasného dňa vyrobiť 1 watt elektrickej energie .  Po prvýkrát bol tento proces využitý vo vesmírnych družiciach ako zdroj energie pre inštalované prístroje a využíva sa dodnes. Je oveľa jednoduchšie a samozrejme aj praktickejšie dopraviť solárne panely do vesmíru spolu s družicou, kde už budú pracovať v podstate samé, než dopravovať stále energiu potrebnú na fungovanie satelitu zo Zeme.

2.3.2  Teória fotovoltaického javu
Podstatou fotovoltaickej premeny svetelného žiarenia na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav. Ak dopadá svetlo na polovodičovy materiál, vzniká v ňom zvýšená koncentrácia nosičov náboja oproti stavu bez osvetlenia. Dopadajúce fotóny odovzdaním svojej energie excitujú, vzbudzujú elektróny a diery, ktoré možno využiť na vedenie prúdu. Uvedený jav je charakterizovaný priamym vyrazením elektrónu zo svojej obežnej dráhy fotónom slnečného žiarenia.

2.3.3  Kremík
Kremík (Si) je najdlhšie používaný a tiež najrozšírenejší materiál na výrobu fotovoltaických článkov. Navyše sa kremík v zemskej kôre vyskytuje 5000 krát častejšie ako urán a pri jeho využití sa neprodukuje radioaktívny odpad. Kremíka je na Zemi dostatok - až polovicu hmotnosti piesku predstavuje kremík. Je to štvrtá najpoužívanejšia surovina na svete. Na výrobu solárnych panelov sa však využíva približne iba 1 % z tohto množstva. Kryštalický kremík je polovodič. Takýto kryštál je tvorený pravidelne usporiadanými atómami, ktoré sú vzájomne pridržiavané chemickými väzbami.

2.3.4  Solárny článok
Solárny článok je veľkoplošný polovodičový konštrukčný prvok. Je schopný premieňať svetlo priamo na elektrický prúd. Premena slnečného svetla na elektrický prúd je statická, to znamená, že tu nie sú žiadne pohyblivé mechanické diely. Základným prvkom solárneho elektrického meniča je solárny článok, ktorý pozostáva z polovodičového základného materiálu, kovových kontaktov a z tenkej vrstvy materiálu slúžiacemu k zlepšeniu optických vlastností.  

Solárne články sú vyrobené z kremíkového kmeňového reziva, polykryštalickej štruktúry. Z kmeňového reziva sú postupne narezané kremíkové doštičky kotúčovou pílou ktorej vnútorný priemer reže do tyče. Diamantová píla vytvára rezy v šírke doštičky - 5 mm hrubé .
“…Do ukončenia výroby kruhovej doštičky sa stratí len okolo polovice kremíku z kmeňového reziva, v prípade že sa doštička ďalej reže na tvar pravouhlý alebo šesťuholníkový sú tieto straty vyššie…”
(http://www.energocom.sk/clanky-detail/fotovoltaicky-clanok/)
Doštičky sa potom leštia kvôli odstráneniu znakov po rezaní. Nedávno bolo objavené, že neleštené doštičky absorbujú svetlo oveľa efektívnejšie, z toho dôvodu sa niektorí výrobcovia rozhodli doštičky neleštiť. Zvyčajný spôsob pridávania prímesí do kremíkových doštičiek s bórom a fosforom je založený na vkladaní malých čiastočiek bóru počas Czochralského procesu. Je to proces ťaženia kryštálu kremíka z grafitového kelímku.

  Doštičky sú zatavené tesne k sebe a umiestnené do pece, ktorá je rozohriata tesne pod bod tavenia kremíka (1410 °C) za prítomnosti fosforových plynov. Fosforové atómy sa vnoria do kremíka. Kremík sa stáva tekutým a preto je viac pórovitý. Teplota a čas procesu je pozorne sledovaný aby sa zabezpečilo jednotné spojenie správnej hĺbky. Kontrolovaním rýchlosti iónov je možné sledovať ich hĺbku prenikania. Pretože je čistý kremík lesklý, môže odrážať až 35% slnečného svetla. Na zmenšenie hodnoty strateného slnečného svetla sa na kremíkové doštičky používa antireflexný náter. Dokončené solárne články sú potom zapuzdrené. Sú zaliate do kremíkového kaučuku alebo polyvinyl acetátu. Zapuzdrené solárne články sú umiestnené do hliníkového rámu, ktorý má mylarový alebo tedlarový zadný kryt a sklenený alebo plastový kryt. Solárne články sú krehké a lámavé. Aby mohli byť solárne články zmysluplne využívané pod šírym nebom, musia byť týmto zapuzdrením  pred vplyvom prostredia chránené. Pretože však jeden článok môže z anormálnych podmienok dávať iba 1,2 až 1,4 W pri napätí asi 500mV, je nutné pripojiť viac solárnych článkov do väčších jednotiek a spoločným zapuzdrením ich usporiadaťdo tzv. modulov. Rámček je podľa okolností z nehrdzavejúcej ušlachtilej ocele. Zadná strana predchádzajúceho článku je spojená s prednou stranou nasledujúceho článku.
“…V krajinách okolo Stredozemného mora stačí k dosiahnutiu 16,5V 33 článkov, v extrémnych horúčavách je na 18V potrebných 36 článkov…”
(Krieg, B.: Elektřina ze Slunce, str.50)

2.3.5  Princíp výroby energie vo fotovoltaickom článku
Takáto výroba energie je založená na aplikácii fotoelektrického javu, pri ktorom dopadom fotónov na polovodičový P-N prechod dochádza k uvolňovaniu a hromadeniu voľných elektrónov. Ak je P-N prechod doplnený o dve elektródy (anóda a katóda), môžeme už hovoriť o fotovoltaickom článku, ktorým môže pretekať elektrický prúd. Veľmi zjednodušene môžeme fungovanie solárnych panelov vysvetliť takto: Slnečné žiarenie prechádzajúce sklom solárneho článku sa absorbuje v materiáli vo vnútri článku a v ňom sa premieňa na teplo. V slnečnom kolektore sa toto teplo absorbuje napr. vo vode prúdiacej v trúbkach kolektora, ktorá energiu ďalej odovzdáva zásobníku teplej vody. Absorbátor je zo spodnej časti tepelne izolovaný a do vody sa často primiešava nemrznúca zmes, čo umožnuje zohrievať vodu aj v zime. Je nutné si uvedomiť, že fotovoltaika je dynamicky rozvíjajúce sa odvetvie. V roku 1997 bol medziročný nárast dodávok 38%. Priemerný ročný nárast od roku 1990 je 15%.
 
2.3.6  Skladovanie energie
Slnko bohužiaľ nesvieti stále. V noci nesvieti nikdy a vo dne taktiež nie  vždy. Z tohoto dôvodu má použitie slnečnej energie význam len vtedy, keď existuje aj jej vhodné skladovanie. Investícií s tým spojených sa možno zbaviť len napríklad pri zavlažovacích zariadeniach v južných krajinách. Tam je totiž voda najpotrebnejšia keď je slnko najaktívnejšie. Skladovanie tiež nie je potrebné , keď  solárne zariadenie funguje spoločne s verejnou sieťou, ktorá pri výpadku solárnej energie potrebnú energiu spotrebičom dodá. Je tu tiež potrebné zdôrazniť, že aj ten najmenší oblak na oblohe zatieňujúci Slnko má za následok zníženie množstva energie produkovanej solárnym modulom. Na skladovanie energie sa používajú akumulátory. Sú to vlastne batérie schopné opakovaného nabíjania. V profesionálnych fotovoltaických zariadeniach sa namiesto štartovacích batérií používajú špeciálne solárne batérie.
  “…Automobilové akumulátory sú v podstate stále úplne nabité a len pri spúšťaní sa veľmi zaťažujú. Pri fotovoltaických zariadeniach ale chceme využívať kapacitu batérie vo väčšom rozsahu, a preto musia znášať aj  hlboké vybíjanie…”
(Krieg, B.: Elektřina ze Slunce, str. 66)

2.4  Slnečné elektrárne
Slnečná elektráreň získava teplo zo slnečného žiarenia. Sústavou plochých zrkadiel, ktoré sledujú pohyb slnka, sa koncentruje žiarivá slnečná energia na kotol umiestnený na vrchole veže. V kotli sa generuje para, ktorá poháňa turbínu s elektrickým generátorom. . Od usporiadania slnečnej elektrárne závisí efektívnosť využívania zrkadlového povrchu koncentrátora slnečnej elektrárne. Iným typom slnečnej elektrárne je priama výroba elektrickej energie zo slnečného žiarenia pomocou solárnych (fotovoltaických) článkov. Účinnosť článkov je nízka, preto sú pospájané a zabudované do slnečných panelov. Slnečné panely vyrábajú jednosmerný elektrický prúd, ktorý sa cez striedače mení na striedavé napätie 230V používané v sieti. Nevýhodou je, že zaberajú veľké plochy a musia sa pravidelne čistiť, aby sa neznižovala ich účinnosť.
Slnečné elektrárne možno podľa druhu energetických premien, ktoré v nich prebiehajú, rozdeliť na:
-  Fototermálne slnečné elektrárne,
-  Fotovoltaické slnečné elektrárne,
-  Slnečné elektrárne s inou premenou žiarivej energie Slnka.
Podľa spôsobu inštalácie slnečnej elektrárne ich delíme na:
-  Slnečné elektrárne umiestnené na zemskom povrchu,
-  Kozmické slnečné elektrárne.
 
Technicky zaujímavé je riešenie výroby elektrickej energie pomocou plochých slnečných kolektorov a klasickej elektrárne. V tomto prípade býva pracovnou látkou kvapalina s nízkym bodom varu (čpavok, freón, a pod.). Tepelná schéma je podobná ako pri klasickej elektrárni. Pri tomto spôsobe výroby elektrickej energie musíme rátať s malou účinnosťou, zodpovedajúcou malému rozdielu teplôt pracovnej látky pred a za nízkotepelnou turbínou.
 
Pri fotovoltaických elektrárňach treba z relatívne malých fotovoltaických článkov zostaviť veľké moduly zabezpečujúce vytvorenie projektového výkonu. Slnečné panely pre pozemské využitie sa zhotovujú obyčajne nalepením fotovoltaických článkov na nosný základ, ktorý býva buď hliníkový, alebo z umelej hmoty. Tvar a veľkosť panelu vyplýva z jeho určenia a z pevnostných podmienok. Aby sa zabezpečila dlhšia životnosť článkov, vkladajú sa do puzdier. (Schéma slnečnej elektrárne je umiestnená v prílohe.)
 
3 Výsledky
3.1  Vyžívanie slnečných kolektorov vo svete a na Slovensku
Najväčší podiel využívania slnečnej energie na jedného obyvateľa je v súčasnosti na Cypre, kde má až 90 % obytných budov nainštalované slnečné kolektory. V Izraeli je viac ako 700 000 domácností vybavených jednoduchými slnečnými kolektormi. Na podporu rozvoja tejto technológie, s cieľom znížiť závislosť na dovoze ropy, izraelská vláda prijala v roku 1980 zákon, podľa ktorého je povinnosťou zabezpečiť slnečný ohrev vody vo všetkých nových budovách, ktoré majú viac ako štyri poschodia. Slnečné kolektory sa ale využívajú aj v oblastiach s miernou klímou. Príkladom je Rakúsko, kde len v jednej spolkovej krajine ( Steiermark ) je nainštalovaných  77000 m2 slnečných kolektorov. Takto získaná energia tu predstavuje cca 7 % energie používanej na prípravu teplej úžitkovej vody. (Na obrázkoch v prílohe je zobrazené využitie solárnych článkov.)
 
Z pohľadu využívania slnečnej energie prostredníctvom slnečných kolektorov nie je veľký rozdiel medzi jednotlivými regiónmi Slovenska. Najviac slnečného žiarenia zaznamenávame počas celého roka na juhu Slovenska a v oblasti Vysokých Tatier, najmenej Orave a Kysuciach, pričom rozdiel medzi najchladnejšími a najteplejšími regiónmi v dopadajúcom množstve energie je len približne 15%. Čo potvrdzuje aj mapa v prílohe.
 
3.2  Anketa
K danej téme sme zostavili anketu s nasledujúcimi otázkami:
1.  Myslíte si, že je potrebné nájsť a začať používať alternatívne formy energie?
2.  Je solárna energia šetrná k životnému prostrediu?
3.  Je podľa vás, solárna energia vhodná na využívanie aj v našich klimatických podmienkach?
4.  Nechali by ste si nainštalovať solárne panely aj vo vašom dome/byte?
Ankety sa zúčastnilo 20 ľudí.
 Na prvú otázku všetci opýtaní odpovedali áno. Mnoho ľudí si teda myslí, že je potrebné využívať alternatívne formy energie nie len preto, že sa doterajšie zdroje energie a fosílne palivá (ako napríklad ropa a zemný plyn) čoskoro minú ale hlavne kvôli tomu, že veterná, vodná a solárna energia nie sú voči životnému prostrediu také škodlivé. Je síce pravda, že pri výrobe solárnych panelov môžu vzniknúť určité odpady, ale keďže sa solárne články vyrábajú hlavne z kremíka, ktorý sa v prírode voľne vyskytuje a vôbec nie je jedovatý, čo sa naprílad o uráne povedať nedá, využívanie slnečnej energie je určite voči životnému prostrediu výhodnejšie a šetrnejšie. Sú o tom presvedčení aj všetci, ktorí odpovedali na druhú otázku v ankete, pretože všetci sa zhodli na tom, že slnečná energia je voči prírode šetrná.

Nie všetci sa ale zhodli na využívaní solárnej energie v našich klimatických podmienkach. Niektorí ľudia si myslia, že solárne kolektory sú u nás neúčinné. Určite pracujú s menšou účinnosťou ako by pracovali v južnejších oblastiach, ale Slnko predsa svieti aj u nás a preto nie je problém s využitím solárnej energie aj na Slovensku. Posledná otázka sa týkala toho, či by opýtaní boli ochotní nechať si nainštalovať solárne panely vo svojom byte. Tu približne polovica odpovedala nie. Dôvodom bola cena týchto solárnych článkov, ktorá je v súčasnosti stále veľmi vysoká. Aj keď ich využívanie je potom finančne náročné len na údržbu a skladovanie energie. Takže solárna energia je  vlastne lacnejšia ako využívanie verejnej rozvodnej elektrickej siete.
 
3.3  Závislosť energetického zisku na sklone kolektorov
Určitý energetický zisk predstauje aj nasmerovanie a sklon solárnych panelov. Miernejší sklon je vhodný, keď kolektorovú plochu nie je možné nasmerovať priamo na juh. Na ďalších troch grafoch umiestnených v prílohe je porovnanie energetického zisku kolektora pri rôznom sklone kolektora (30, 60 a 90°) počas celého roka. Už krátky pohľad nám ukazuje, že čím je sklon kolektora vyšší, tým menší zisk je v letných mesiacoch ale v zimných mesiacoch sa zvyšuje.

4 Diskusia
„...Zaujímavé je využívanie slnečnej energie v  slnečných domoch. Jedna z takýchto experimentálnych budov stojí neďaleko mesta Freiburg v Nemecku. Rappenecker Hütte, ako sa tento objekt nazýva, si pokrýva celú energetickú spotrebu tepla aj elektriny z „vlastných zdrojov“. Na prípravu teplej vody sa využívajú slnečné kolektory a výroba elektrickej energie je zabezpečená fotovoltaickými článkami. Takéto domy okrem využitia slnečných technológii sa vyznačujú aj extrémne kvalitnou izoláciou stien, okien a striech, čo umožňuje znížiť straty energie na minimum...“
(Krieg, B.: Elektřina ze Slunce, str.170)
 
Solárna energia sa ale nevyužíva len v takýchto budovách, ktoré boli vytvorené ako experiment. V Gréckom meste Paralia a priľahlých mestách sú na strechách takmer každého domu umiestnené zariadenia na zachytávanie a využívanie slnečnej energie. Nie sú to vždy práve slnečné kolektory ale aspoň veľké sudy natreté čiernou farbou. Slúžia na ohrievanie vody. V letných mesiacoch sa totiž v Grécku voda inak ani neohrieva. Tento systém je pre tamojších ľudí efektívny a hlavne cenovo nenáročný. Preto si môžeme položiť otázku: Keď takto dokážu ľudia slnečnú energiu využiť v Gécku, prečo nie aj u nás? Áno, my žijeme v inom klimatickom pásme, ale v letných mesiacoch predsa aj tu svieti Slnko takmer celý deň. Snažme sa ho preto naplno využiť.
 
Okrem napájania obydlí sa dá využiť slnečná energia aj na dopravu. Veď už v roku 1987 prešiel naprieč Austráliou automobil Sunraycer poháňaný slnečnou energiou. Jeho priemerná rýchlosť bola 67km/h. Čo je pomerne vysoká rýchlosť pre takéto auto. Je to aj rýchlosť postačujúca pre jazdu v mestách, keďže v obci je rýchlosť obmedzená na 50km/h. Tak prečo sa výskum a vývoj takýchto automobilov poriadne nepodporuje? Zavedenie solárnych automobilov by bolo síce spočiatku finančne náročné, ale ich využívanie by bolo nakoniec predsa len výhodné. Nebolo by potrebné kupovanie a dopĺňanie paliva, stačilo by nechať svoje auto pár hodín vystavené slnečnému žiareniu.
 
Avšak, fotovoltaika potrebuje ešte poriadne technické zdokonalenie, aby mohla byť nasadená masívne. Zároveň treba zintenzívniť výskum napr. veľkokapacitných batérií, ktoré skladujú solárnu energiu. Podpora výskumu fotovoltaiky by sa však mala zamerať hlavne na jej kvalitu a zdokonalenie výkonu.
 
5 Záver
Klimatické zmeny, kyslé dažde, znečistenie vôd, vzduchu i pôdy sa prejavujú nie len na zdraví našej planéty, ale spôsobujú tiež problémy na zdraví ľudí. A budú ich pociťovať aj generácie, ktoré prídu po nás. Ľudstvo spotrebuje za rok také množstvo fosílnych palív, aké príroda vyprodukovala za jeden milión rokov. Zásoby týchto palív, hlavne ropy, sa neuveriteľným tempom znižujú. Podľa mnohých odborníkov sa viac ako polovica z nich vyčerpá počas trvania jedného ľudského života. Využívanie obmedzených zásob fosílnych palív má preto aj morálny rozmer. Ale v súčasnosti sú mnohí ľudia k tomuto problému ľahostajní, lebo získavanie energie. z ropy je oveľa pohodlnejšie ako výroba fotovoltaických článkov.
 
Výhodou slnečných fotovoltaických článkov je, že pracujú bezpečne, ticho a nemajú žiadne pohyblivé časti a dajú sa vyrobiť z kremíka, jedného z najčastejsie sa vyskytujúcich prvkov v zemskej kôre. Hoci v súčasnosti tieto články vyrábajú elektrinu drahšie ako iné zdroje, konkurujú veľmi vážne v aplikáciách, kde je zavedenie elektrickej energie obmedzené alebo nemožné (družice, telekomunikačné zariadenia, vysokohorské budovy, čerpanie vody na púšťach a i.). Cena fotovoltaických článkov v posledných rokoch klesá, aj keď len veľmi pomaly. Výskum je totiž stále potrebný a dosť drahý. Predpokladá sa, že uplatnenie tejto technológie v budúcom storočí môže úplne nahradiť fosílne palivá.
 
Ale ak sa rýchlo ľudia nespamätajú o niekoľko rokov nebude už čo ťažiť a z čoho vyrábať energiu. Jadrové elektrárne sú síce tiež dobrou myšlienkou a hovorí sa, že energia z nich je čistá. Je to pravda, ale len dovtedy kým netreba vymeniť palivový článok v reaktore, pretože rádioaktívny odpad je potrebné niekde uskladniť a to znamená ďalšie znečistenie planéty. Naštastie existujú ľudia, ktorí sa zaujímajú o to, ako pomôcť očistiť našu planétu. Už teraz existujú autá jazdiace na plyn alebo slnečnú energiu a čoraz viac ľudí sa zaujíma o využitie alternatívnych zdrojov energie.