Trotz seines Versprechens als saubere Energiequelle gibt es eine Reihe von Nachteilen, die der Solarenergie eine breite Nutzung verhindert haben. Solarenergie ist nicht immer so zuverlässig wie andere Stromformen und tendenziell teuer in Installation und Wartung. Die meisten Experten glauben, dass weitere technologische Fortschritte erforderlich sind, um Solarstrom zugänglich und praktisch zu machen. Einige Regierungen bieten jedoch Subventionen an, um den Preis auszugleichen, und Ingenieure und Wissenschaftler arbeiten weiter daran, die Technologie zu verbessern.
Ökonomische Faktoren
Der Aufwand für den Kauf und die Installation der Geräte ist einer der größten Nachteile von Solarstrom. Jedes einzelne Panel ist nicht so effizient und wandelt normalerweise nur 10 bis 18 % der Sonnenenergie in Strom um. Es braucht oft 15 bis 20 Panels, um genug Strom zu erzeugen, um ein durchschnittlich großes Haus zu versorgen; die benötigte Anzahl hängt davon ab, wie viel Strom benötigt wird, wie viel Sonne das Haus bekommt und viele andere Faktoren. Größere Panels, die mehr Strom erzeugen können, kosten auch mehr.
Neben dem Preis der Paneele selbst variieren die Kosten für deren Installation stark je nach Standort, Anzahl der Paneele, wo die Paneele installiert werden und anderen Faktoren. Nach den meisten Schätzungen dauert es mindestens sechs Jahre, bis sich die anfänglichen Kosten unter den besten Bedingungen durch Einsparungen aus der Stromerzeugung amortisiert haben, und doppelt so lange unter weniger idealen Bedingungen.
Zuverlässigkeit
Ein Nachteil der Solarenergie ist ihre mangelnde Beständigkeit und Zuverlässigkeit. Solarbetriebene Geräte sind zur Stromerzeugung auf eine stetige Zufuhr von Sonnenlicht angewiesen; Sobald die Sonne untergeht, hört das Licht auf, die Sonnenkollektoren zu treffen und die Leistung fällt sofort ab. An bewölkten Tagen steht auch weniger Licht zur Stromerzeugung zur Verfügung. Dies bedeutet, dass immer irgendeine Form von Speichertechnologie – in der Regel Batterien – oder eine alternative Energiequelle erforderlich ist, um einen unterbrechungsfreien Stromfluss zu gewährleisten. Manche Menschen, die Solarstrom nutzen, bleiben an ein Stromnetz angeschlossen, um Energie zu erhalten, wenn kein Solarstrom verfügbar ist.
Jedes Hindernis zwischen der Sonne und dem Panel kann auch die erzeugte Energiemenge reduzieren. Um optimal zu funktionieren, müssen sich Sonnenkollektoren an einem Ort befinden, an dem sie nicht von Bäumen oder Gebäuden beschattet werden. Sonnenlicht kann etwa 1 cm in Schnee eindringen, um Energie zu erzeugen, aber die Paneele werden wahrscheinlich nicht so effizient arbeiten; jeder zusätzliche Schneeaufbau während des Winters wird sie wahrscheinlich daran hindern, sehr viel zu arbeiten.
Schäden an Paneelen
Sonnenkollektoren sind anfällig für Schäden durch die Elemente, ein weiterer Nachteil der Solarenergie. Der ständige Bombardement von ultravioletten (UV) Strahlen und anderer Sonnenstrahlung führt oft zu einer Verschlechterung der Platten selbst, ähnlich wie bei jedem anderen Material, das über längere Zeit der Sonne ausgesetzt ist. Es wurden jedoch Verbesserungen in der Herstellung vorgenommen, und ihre aktuelle Lebensdauer beträgt 25 bis 30 Jahre (Stand 2012). Trotzdem können aufgewirbelter Schmutz und Sand die Platten beschädigen, ebenso wie großer Hagel. Es kann auch möglich sein, beim Entfernen von starkem Schnee und Schutt Schäden zu verursachen, wenn ein Hausbesitzer nicht aufpasst.
Batterien und Sicherheitsbedenken
Da es nicht möglich ist, 24 Stunden am Tag Solarstrom zu erzeugen, verwenden die meisten Systeme eine Bank von zyklenfesten Batterien, um überschüssigen Strom für den Einsatz in der Nacht und an bewölkten Tagen zu speichern. Leider können diese Batterien teuer sein und eine kürzere Lebensdauer haben als die Solarmodule selbst. Sie bergen auch einige Sicherheitsrisiken und erfordern je nach verwendetem Batterietyp eine besondere Handhabung. Die kostengünstigsten und langlebigsten – überfluteten Bleibatterien – erfordern auch die meiste Wartung und sorgfältige Handhabung, da sie bei unsachgemäßer Lagerung Säure verschütten oder explodieren können. Die beiden anderen gebräuchlichsten Typen, Gel und absorbierte Glasmatten (AGM), sind weniger gefährlich, aber in der Regel viel teurer.
Als Alternative zu Batteriebanken werden einige Solarstromanlagen in das Stromnetz eingebunden. Dadurch kann das System bei Bedarf Strom beziehen und in vielen Fällen Strom ins Netz zurücksenden, wenn die Solaranlage mehr produziert, als das Gebäude benötigt. Einer der sicherheitsrelevanten Nachteile derartiger Solarstromanlagen ist das „Inseln“, das auftritt, wenn das System weiterhin Strom in Stromleitungen erzeugt, von denen Mitarbeiter von Elektrizitätswerken als tot ausgehen können. Dies stellt ein Stromschlagrisiko für die Mitarbeiter dar, obwohl viele Bereiche inzwischen erfordern, dass Solarstromanlagen eine Anti-Islanding-Komponente enthalten, um dies zu verhindern.
Die Nachteile der Solarenergie angehen
Trotz der Nachteile arbeiten viele Regierungen, Wissenschaftler und Aktivisten weiter daran, Solarstrom erschwinglicher und effizienter zu machen. Verbesserungen in der Batterietechnologie haben die Speicherung des von Solaranlagen erzeugten Stroms erleichtert, und Netzanbindungen ermöglichen es den Menschen, Strom an ihre Stromunternehmen zurückzuverkaufen. Flexible Solarmodule sind zwar in der Regel weniger effizient als solche aus Glas, werden aber weniger wahrscheinlich beschädigt. Viele Regierungen tragen auch ihren Teil dazu bei, die Nutzung von Solarenergie zu fördern, indem sie die Produktion von Solarpaneelen subventionieren und Einzelpersonen, die Solarpaneele für ihre Häuser kaufen, Steuererleichterungen anbieten.