编者注： 本文是偶尔的生命实学系列的一部分，内容涉及减轻人类对环境的影响的思想。
工程师说，太阳能是富含碳饮食的轻型替代品，它可能是唯一可以大大减少温室气体排放的可再生能源。
马萨诸塞大学阿默斯特大学的艾琳·贝克（Erin Baker）说：“风可以发挥作用，生物燃料和地热也可以发挥作用，但它们都太小了。” “三个真正的大型球员是太阳能，核电和碳捕获和存储。”
在一天的过程中，袭击美国大陆的阳光中的能量量是美国每日电力消费量的2500多倍以上。据能源部称，尽管有这种潜力，但太阳能远远远远落后于其他可再生能源，仅占美国能源投资组合的0.07％。
贝克告诉生活学。 “我们希望它不仅如此。”
在今年早些时候发布的一份报告中，贝克和她的同事们研究了可能使太阳能全部亮相的技术。
需求沙子
太阳能电池板包含光伏电池，这些电池将光转换为电力而不释放任何温室气体。太阳能电池板的吸引人特征之一是，它们可以相对容易地添加到房屋中，而不是通常与之相关的更大的建筑项目风力涡轮机或其他节能设置。
当前使用中的几乎所有细胞均由硅制成。尽管硅在沙子中很丰富，但必须对其进行处理以使其可在太阳能电池和计算机芯片中使用。实际上，当前电子行业对硅晶片的需求很高，导致高级硅短缺，这意味着太阳能行业可能会遇到更大的麻烦，试图变得更有竞争力。
对于典型的房屋的电力需求，太阳能电池板的成本为数万美元。在面板的一生中，每千瓦时约30美分，大多数公用事业公司收取的费用是三倍。
为了降低这一价格，当前的许多工程工作都集中在从薄膜中制造太阳能电池，这些薄膜使用较少的硅或用其他光伏材料代替。贝克说，许多专家认为这应该是研发的第一个目标。
她说：“我们可以为很多人提供资金来寻找其他材料。”
太阳能
还有其他想法，例如有机太阳能电池基于便宜，柔性的塑料。但是，有机细胞目前在将阳光转化为电力方面效率低下，更糟糕的是，贝克说：“它们倾向于在阳光下褪色和崩溃。”
一些研究人员正在研究未来的“第三代”太阳能电池，这些太阳能电池可以采用多种新技术，例如镜片，化学染料，多层电池或微小的量子点，从而使更多传入的阳光捕获更多。
但是，即使可以便宜地制造出高效的太阳能电池板，它们也无法在晚上或阴天造成电力。
贝克说：“太阳能的最大问题是供应的间歇性。”
为了使太阳能成为主要的能源提供商，需要有更好的电力存储。巨型飞轮或改进的电池可以帮助平滑电源。
多样化
贝克认为政策制定者和太阳能行业应该为多种可能性提供研究，就像多元化的股票投资组合一样，贝克认为政策制定者和太阳能行业都不应提供任何技术选择。
她说：“您不会在Google上投入所有钱；而是购买了10或100种不同的股票。”
有趣的是，Google刚刚宣布了计划明年将数千万美元投资的计划，以开发可再生能源的电力，足以提供大约一百万个家庭。 Google选择的公司之一是Esolar Inc.，专门从事太阳能热力。
Google联合创始人兼Products总裁Larry Page在公司声明中说，太阳能热技术“为提供比煤炭便宜的可再生能源提供了一条非常合理的途径。”
太阳能热力与光伏技术不同，因为太阳的能量专注于沸水或其他流体。然后，可以使用所产生的蒸汽来转动发电机，就像传统的煤炭或核电站一样。
尽管似乎比太阳能电池板不那么直接，但太阳能热力机将太阳能量的大约30％转化为电力，这是大多数基于硅太阳能电池的效率的两倍。此外，某些热量可以在夜间存储和使用，以使电力供应更加恒定。
在西班牙和莫哈韦沙漠等地方，已经使用该技术建造了几家集中的太阳能发电厂。所需的阳光跟踪镜子太笨拙了，无法想象在一个人的屋顶上，但是可以使用类似的系统来为房屋提供温水。
- 地热能发生了什么事？
- 十大新兴环境技术
- 太阳能技术声称具有误导性
