הפקת חשמל מאנרגיה סולארית 

שנת 2015, מקובלת אצל העוסקים בתחום האנרגיה המתחדשת, כשנה בה עלות הפקת יחידת אנרגיה מתחדשת - סולארית, ביו אנרגיה, רוח, מים, מי ים -תשתווה לעלות הפקת אנרגיה ממקורות מסורתיים -נפט, פחם. (פוסילים). אמנם, מדובר בהערכה, אך יש לכך מספר הסברים:
מאגרי הנפט ידלדלו לקראת שנת 2030
מחירי הנפט יעלו
הדרישה למקורות אנרגיה בלתי מזהמים תגדל
עלויות ייצור אנרגיה חילופית - ייקטנו
משברים עולמיים פוגעים תדיר באספקה סדירה וקבועה של נפט,
ולכן - מדינות רבות מעונינות להנתק מהתלות במפיקות הנפט .

כיום, תחום הפקת אנרגיה חשמלית מהשמש, מפותח דיו כדי להפיק אנרגיה במקומות שונים בעולם.
מה שבולם את התרחבותו הם המחירים הגבוהים.
מדינות שונות החלו לעודד מעבר לשימוש באנרגיה סולארית בצורות שונות:

גרמניה
העיר פרייבורג, שבה יותר מ 100,000 תושבים, היא העיר הגרמנית בעלת הריכוז הגבוה ביותר של מערכות סולריות לנפש הענף הינו גורם צמיחה ראשון במעלה שייצר יותר מ- 700 מקומות עבודה חדשים במהלך עשר השנים האחרונות.

צ'כיה
בעיר ליטומריס, אנרגיה סולרית מספקת את צורכי האנרגיה של הבניינים הציבוריים, ומתוך שאיפה
להרחיב את השימוש באנרגיה זו, מציעה העיר מענק של 1,500 יורו לבעלי נכסים המעוניינים להתקין פאנלים סולריים בבתיהם. בתמורה מתחייבים זוכי המענק לא לעשות שימוש בדלקים פוסיליים לצורך הסקה ( ברפובליקה הצ'כית נעשה שימוש נרחב בפחם). הודות ליוזמה זו הצטיידו כבר עשרות בתים בפאנלים סולרים.

הודו ופורטוגל
קולות המהפכה הירוקה לא נשמעים בדרך כלל מהודו, אך הפעם הפתיעה המדינה בדיווח של העיתון ההודי ביזנס-סטנדרט בו נאמר כי קרן קלינטון שוקלת לממן פרוייקט לבניית חווה סולרית הגדולה ביותר בעולם.
על פי התוכנית תוקם "עיר סולרית" שתייצר 5 גיגה-וואט חשמל במהלך תקופת ההפעלה. חווה זו צפויה לספק אנרגיה ללמעלה מ 10 מליון בתי אב.
לשם השוואה, אחת מהחוות הסולריות הגדולות באירופה ממוקמת בפורטוגל - באזור האירופאי הנוח ביותר מבחינת קרינת השמש - והיא מתוכננת לשמש 30,000 בתי אב אירופאים. החווה הפורטוגלית תייצר 45 מגה-וואט חשמל, פי 111 פחות מהחווה המתוכננת בהודו.
ביולי 2008 הכריזה מדינת ישראל כי תסבסד 2.01 ש"ח לכל קילו-ואט חשמל שייוצר ממערכת סולארית. ההתחייבות הינה חוזית מול חברת החשמל ותקפה ל-20 שנה.
על פי החוק, חברת החשמל תשלם ב-20 השנים הבאות, כאמור, על פי תעריף של 2.01 ש"ח לקילו וואט (Kw) ותגבה מהצרכן תעריף של כ-0.47 ש"ח. בתום התקופה, תמשיך חברת החשמל לשלם בהתאם לתעריף שיקבע אז.

לשימוש באנרגיה סולארית יש מספר יתרונות בולטים:
- זהו אחד המקורות הזמינים ביותר להפקת אנרגיה על פני כדור הארץ.
- אין בו תלות בגידולים חקלאיים (ביו אנרגיה), אין צורך במקורות מים, רוח חזקה או גלי ים.
- שימוש באנרגיה סולארית אינו פולט מזהמים כלשהם.
- אנרגיה סולארית מפחיתה את עלויות ההפעלה, ומגדילה את ערך הנכס.
- המערכת מקטינה את העומס על רשת החשמל המרכזית, כי החשמל נצרך ישירות ע"י הצרכן. כך קטנה הסבירות להפסקות חשמל בזמני עומס.
- השמש מספקת את מירב האנרגיה למערכת במשך היום - בשעות הצריכה והעומס - וזה הזמן שהלקוח נהנה מהחסכון.
- למערכת הסולארית, כמעט ואין בלאי, עלות אחזקתה מינימלית, ומשך חייה 25-30 שנה.




התאים הסולאריים הקיימים כיום בשימוש, עשויים סיליקון, והם ממלאים שני תפקידים:
קליטת אנרגיית השמש והפיכתה לחשמל.
מלבד טכנולוגית הסיליקון, קיימות בפיתוח טכנולוגיות נוספות , ולמרות שתאי הסיליקון נמצאים כבר בשימוש נרחב, לא ברור עדיין איזו טכנולוגיה "תתפוס" לבסוף כמוצר המוני.

שתי דוגמאות לטכנולוגיות שונות:

הפרדת הפונקציות של קליטה וייצור-
פרופ' דוד פיימן, מאוניברסיטת בן גוריון, ראש המחלקה לאנרגיית השמש ופיסיקה סביבתית במכונים לחקר המדבר ע"ש יעקב בלאושטיין ומנהל המרכז הלאומי לאנרגיית השמש בשדה בוקר טוען, שקולטי שמש על גגות הבתים אינם יכולים לתת מענה לייצור אנרגיה במחירים סבירים - לא כיום ולא בעתיד. פרופ' פיימן טוען כי תאים סולאריים קונבנציונליים, העשויים סיליקון, הינם יקרים מדי ולא מספיק יעילים. לדבריו, תאים אלה משמשים לקליטת אנרגיית השמש ולא רק להפיכתה לחשמל. הפתרון שמציע פיימן היא על ידי הפרדת שתי הפונקציות האלה: כלומר, להשתמש בחומר זול, כגון מראות זכוכית, לשם איסוף קרני השמש ומיקודן על שטח קטן יחסית של התאים היקרים שמייצרים את החשמל בפועל. גודל המתקן יהיה פי 1000!קטן מהמתקנים הנוכחיים.

רעפים סולארים -
רעפים שיפיקו אנרגיית חום וגם אנרגיה חשמלית לתצרוכת ביתית, הם המצאתו של מעצב תעשייתי אוסטרלי בשם סבסטיאן בראט (Braat).
ברעפי הפלסטיק של בראט משולבים תאי שמש וכלי מים.
בראט טוען שיש צורך במאתיים רעפים לערך כדי לקבל הספק מקסימלי של 1.5 קילוואט חשמל במהלך היום (ההספק משתנה במהלך היום, עקב שינוי מיקומה של השמש בשמיים). אספקת האנרגיה הכללית שמספק מתקן זה עולה על דרישות צריכת האנרגיה של בית ממוצע בן שלושה חדרי שינה באזור הפרברים (באוסטרליה כמובן).

בין אם תהיה כדאית בעתיד טכנולוגיה זו או אחרת, מומלץ שבמבנים שיתוכננו בשנים הקרובות, נביא בחשבון תכנון מתקני אנרגיה.
לדוגמא: מערכת סולארית ביתית לייצור חשמל הינה לרוב בהספק 1-3 קילוואט, ושטח הקולטים הסולארים במערכת ביתית נע בין 8 - 25 מ"ר, שזה אלמנט שיש להתחשב בו בתכנון. כדי להתקין קולטי שמש במפנה דרומי/דרום מערבי, רצוי לתכנן את שפועי הגג בהתאם.
בבתים קיימים ישנה אפשרות להתקין את המערכות הסולאריות השונות, אך התכנון המוקדם עשוי להוסיף אסתטיקה, נוחות ועיצוב מיוחד למבנה.